山西省科研机构农作物育种研究可视化分析——基于山西省农业科学院2000—2017年数据的统计
黍稷新品种品黍2号及种子繁育技术
９ ０ ～ ９ ５ ｄ； 麦茬复播或救灾补种生育期 ７ ０ ～ ７ ５ ｄ 。在晋北 高寒 区种植 ， 生育期延迟 ２ ０ ｄ以上， 约１ １ ０ ～ １ ２ ０ ｄ 。在晋
南 麦茬 复播 生育 期缩 短 ， 约７ ０ ～ ７ ５ ｄ ， 属 中晚熟 品种 。适
宜 中南部地 区春播或麦茬复播。抗逆性强 ， 田间植 株 长势 旺盛 ， 整齐一致 ， 株型和叶相好 ， 田间群体通风透 光和光合效率 明显优于其他 品种。抗旱、 耐盐 、 抗病性
３ ５ ． ７ ｃ ｍ， 茎秆和花序绿色。穗分枝与主轴夹角大 ， 属侧
散 穗 型 。单 株粒 重 １ ５ ． ９ ｇ 。子 粒 大 呈 卵形 、 褐色 。千粒
重８ ． ７ ｇ ， 米色淡黄。７ 月上 、 中旬麦茬复播或救灾补种 ， 株高 ９ ８ ｅ ｍ， 主茎节 数 ６ ． ５ 个， 有效分 蘖 １ － ３ 个， 主穗长 ３ ３ ． ３ ｃ ｍ， 单株粒重 ｌ ３ ． ９ ｇ ， 千粒重 ８ ． ５ ｇ ， 米色淡黄。
种短缺 的现状 ， 急需选育 出抗旱性强 、 适应性广、 抗落 粒性强 、 抗倒性和适 口性好、 制米 品质优 良的黍稷新品 种， 使其产量和种植面积得到较大 幅度 的提高 。２ ０ ０ ３ 年 由山西省农 科 院农作 物品种资源研 究所对从 众多 黍稷种 质资源中筛选 出的国家优异种质软黍 ， 以等离 子６ ×１ ０ Ａ ｒ ＋ ／ ｃ ｍ 剂 量诱 变 处理 后 ， 对穗 大、 粒大 、 抗
照平均增产 ２ １ ． １ ％， 排名第一。参试 ２ 年平均每 ６ ６ ７ ｍ
产 ２ ２ ８ ． ７ ｋ ｇ ， 比对 照增产 ２ ２ ． ３ ％。
３ 抗性鉴 定及品质分析结果
山 西农 科 院 品种 资 源所 用 ０ ． ５ ％ 黑穗 病 病 源 孢 子 对 品黍 ２号 种 子 饱 和 接 种 ， 鉴 定 结 果 为 抗 病 。２ ０ １ ０年
野生马鞍菌不同土层土壤养分分析
黑龙江农业科学2023(12):64-67H e i l o n g j i a n g A gr i c u l t u r a l S c i e n c e s h t t p ://h l j n y k x .h a a s e p.c n D O I :10.11942/j.i s s n 1002-2767.2023.12.0064李云霞,柴美清,李青,等.野生马鞍菌不同土层土壤养分分析[J ].黑龙江农业科学,2023(12):64-67,74野生马鞍菌不同土层土壤养分分析李云霞1,柴美清1,李 青1,孙 瑶1,韩鹏远1,张锁峰1,陈金泉2(1.山西农业大学科研管理部,山西太原030031;2.山西岚宇农业开发有限公司,山西忻州034000)摘要:为了明确野生马鞍菌的发生与生态环境㊁土壤环境的关系,便于驯化栽培,对山西岢岚地区野生马鞍菌发生处的生态环境和土壤环境进行了调查,测定并分析了该地野生马鞍菌发生处不同土层(0,5和10c m )不同距离(0,50和100c m )的土壤p H 和土壤养分含量(包括有机质㊁碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效铜㊁有效锌㊁有效铁㊁有效猛)㊂结果表明,野生马鞍菌发生地土壤p H 在7.89~8.23之间,呈碱性,土壤中有机质26.37g ㊃k g -1,碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效铜㊁有效锌㊁有效铁㊁有效猛含量分别为129.61,9.16,157.8,0.82,6.12,4.86和15.25m g ㊃k g -1㊂马鞍菌发生处表层土壤中养分含量高于深层土壤,且随着土层深度的增加,土壤有机质㊁碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量在逐渐降低;同时,马鞍菌发生处土壤中有机质㊁碱解氮㊁有效铜㊁有效锌㊁有效铁含量高于未发生处土壤,有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量低于未发生处土壤㊂根据全国第二次土壤普查分级标准可知,在有机质含量中等㊁缺磷㊁富钾的碱性土壤中更容易发生野生马鞍菌㊂关键词:马鞍菌;土壤p H ;土壤养分;不同土层收稿日期:2023-07-17基金项目:山西省农业科学院农业科技创新研究课题(Y C X -2020208);山西农业大学学术恢复科研专项(2020x s h f 67)㊂第一作者:李云霞(1988-),女,硕士,助理研究员,从事栽培研究㊂E -m a i l :356872795@q q.c o m ㊂通信作者:柴美清(1976-),女,硕士,副研究员,从事食用菌研究㊂E -m a i l :356872795@q q.c o m ㊂ 马鞍菌(H e l v e l l ae l a s t i c a ),属子囊菌门(A s c o m y z c o t a )㊁盘菌纲(D i s c o m y c e t e s )㊁盘菌目(P e z i z a l e s )㊁马鞍菌科(H e l v e l l a c e a e)㊁马鞍菌属(H e l v e l l a )[1],是一种珍稀的食药兼用菌㊂该菌不仅味道鲜美,香气浓郁,而且营养价值高于常见的香菇㊁平菇㊁黑木耳等,与粗羊肚菌相当[2-4]㊂其含有丰富的营养成分,如必需氨基酸㊁多糖㊁膳食纤维㊁不饱和脂肪酸等,具有提高人体免疫力㊁预防糖尿病㊁延缓衰老㊁抗肿瘤等功效,是一种极具研究价值与开发价值的野生菌,近年来,备受广大学者的青睐[5-7]㊂野生马鞍菌受限于地理环境㊁气候因素等条件,采收期短㊁产量有限,同时,近年来由于受到人为因素和环境因素的双重作用,其资源面临逐年减少的危险[8-9]㊂目前马鞍菌主要来源于野生,人工栽培条件尚未成熟,因此马鞍菌的种质资源挖掘保存㊁人工驯化栽培非常必要和紧迫,应是研究人员长期关注的课题[10-11]㊂土壤是野生食用菌生长的重要载体,了解生态及土壤是寻找大型真菌资源和驯化栽培的基础[12]㊂因此,要研究马鞍菌的人工驯化栽培,就有必要对其生态环境及土壤进行研究㊂本研究从岢岚地区野生马鞍菌的生态环境入手,研究其与土壤养分之间的关系,以期为马鞍菌的驯化栽培提供一定的参考依据㊂1 材料与方法1.1 野生马鞍菌生境调查2020年8月赴山西省岢岚县采集马鞍菌子实体和土壤样品,并详细调查了野生马鞍菌发生地的温度㊁湿度以及植物种类㊁海拔㊁经纬度等生态因子,了解马鞍菌发生的环境情况㊂1.2 采集土样及测定理化性质在菌株生长处㊁距菌株50c m 处㊁距菌株100c m 处分别采集土壤(包括0c m 表层土和5~10c m 深土层),各自混匀后带回实验室,测定其理化性质㊂参照‘土壤农化分析“第3版[13]的方法,对土壤有机质㊁碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效锰㊁有效铁㊁有效铜㊁有效锌进行测定㊂1.3 数据分析采用E x c e l 2003软件进行数据处理㊂2 结果与分析2.1 野生马鞍菌的生态环境野生马鞍菌采集地位于山西省西北部㊁管芩山西北麓岢岚县境内,属中温带大陆性季风气候,38.77ʎN ,111.75ʎE ,海拔1633.4m ,年平均气温6ħ,年降雨量约456m m ,无霜期120d,境内地势东南高㊁西北低,山上森林茂密,植被良好,非常4612期 李云霞等:野生马鞍菌不同土层土壤养分分析 适宜野生菌的生长㊂此次采集正处于夏末秋初时节,气温12~27ħ,采集前下过雨,植被类型为针叶林㊁次生林,地上基物为松针㊁枯枝㊁杂草等,菌株单生或群生㊂图1 野生马鞍菌生态环境2.2 野生马鞍菌不同土层p H 分析由图2可知,野生马鞍菌发生处不同土层㊁不同距离土壤p H 在7.89~8.23之间,均呈弱碱性彼此间差异显著㊂不同土层土壤p H 有所不同,表层土(0c m )p H 为7.89~8.03,5c m 深土层为8.00~8.16,10c m 深土层为8.04~8.23㊂不论是表层土(0c m )还是深土层(5和10c m ),都表现为距离菌株发生处越远,土壤p H 越低,且距发生处100c m 处土壤p H 均显著低于菌株发生处土壤p H ;不论是在菌株发生处,还是距离菌株50和100c m 处,均表现为随着土层深度的增加,土壤p H 在逐渐升高㊂图2 野生马鞍菌生境土壤p H 分析注:不同字母表示处理间在P <0.05水平差异显著㊂下同㊂2.3 野生马鞍菌不同土层主要矿质营养元素分析2.3.1 有机质 由图3a 可知,野生马鞍菌发生处表层土壤(0c m )环境中有机质含量比较丰富,达到26.37g ㊃k g -1,显著高于5和10c m 深土层土壤有机质含量,也显著高于距离菌株50和100c m处土壤有机质含量㊂随着土层深度的增加,有机质含量基本呈降低趋势,说明马鞍菌发生处表层土壤中有机质含量高于深层土壤;随着距发生处距离的增加,土壤有机质含量也呈下降趋势㊂图3 野生马鞍菌不同土层土壤主要矿质营养元素含量56黑 龙 江 农 业 科 学12期2.3.2 碱解氮 由图3b 可知,野生马鞍菌发生处表层土壤环境中碱解氮含量达到129.61m g ㊃k g -1,显著高于5和10c m 深土层土壤碱解氮含量,也显著高于距离菌株50和100c m 处土壤碱解氮含量㊂深土层中从菌株发生处的不同距离看,不论是菌株发生处,还是距离菌株50和100c m 处,碱解氮含量无明显变化趋势㊂而从不同土层看,土壤碱解氮含量都是随着土层深度的增加而呈下降趋势㊂2.3.3 有效磷 由图3c 可知,野生马鞍菌发生处表层土壤环境中有效磷含量是9.16m g ㊃k g -1,高于5和10c m 深土层土壤有效磷含量,低于距菌株发生处50和100c m 土壤有效磷含量㊂从菌株发生处的不同距离看,土壤中有效磷含量均随着距菌株距离的增加呈升高趋势㊂从不同土层看,土壤中有效磷含量是随着土层深度的增加呈下降趋势,说明马鞍菌发生处土壤中有效磷含量低于未发生处土壤㊂2.3.4 速效钾 由图3d 可知,野生马鞍菌发生处表层土壤环境中速效钾含量为157.8m g ㊃k g -1,显著高于5和10c m 深土层土壤速效钾含量㊂从不同土层看,土壤中速效钾含量随着土层深度的增加呈下降趋势;从不同距离看,菌株发生处土壤中速效钾含量要略低于距菌株发生处100c m 的土壤中速效钾含量,说明马鞍菌发生处土壤中有效钾含量低于未发生处土壤㊂2.4 野生马鞍菌不同土层土壤微量元素分析由表1可知,野生马鞍菌发生处的土壤环境中有效铜和有效锌含量均在菌株发生处表层土壤中含量最高,分别为0.82和6.12m g ㊃k g -1,显著高于其他土层和其他距离的土壤中有效铜和有效锌含量㊂而有效锰含量在菌株发生处表层土中含量也处于较高水平,为15.25m g ㊃k g -1㊂土壤中有效铜和有效锌含量随着距菌株发生处距离的增加和土层深度的增加,呈先降低后升高的趋势;有效铁含量随着距菌株发生处距离的增加,呈下降趋势,随着土层深度的增加,呈升高趋势;而有效锰含量则刚好与有效铁含量趋势相反,随着距菌株发生处距离的增加呈升高趋势,随着土层深度的增加呈下降趋势㊂表1 野生马鞍菌不同土层土壤微量元素含量单位:m g ㊃k g-1土层深度/c m距发生处距离/c m有效铜有效锌有效铁有效锰0.82a 6.12a 4.86b 15.25b 500.48c 5.11c 4.52c 15.98a 1000.63b5.61b 4.45c16.12a500.47c 3.69e 4.92b 9.20c 500.47c 3.09f 4.64b c 9.52c 100.48c 3.25f4.55c9.60c 1000.59b c 4.63d 5.49a7.86d 500.52b c 3.85e 4.90b9.13c 1000.53b c 4.38d4.69b c9.38c 注:不同字母表示处理间在P <0.05水平差异显著㊂3 讨论马鞍菌是大自然生态环境中孕育的珍稀野生食用菌,土壤是其生长的重要载体,其菌丝的生长和发育㊁子囊果的形成㊁子实体的生长等都离不开特定的土壤环境[12]㊂郑庆珠[14]研究发现马鞍菌生长的土壤中缺氧㊁少磷㊁富钾㊁石灰含量较多,酸碱度为8.5偏碱性;马鞍菌对极端环境有较强的耐受性,能在全盐及p H 较高的土壤中生长[15-16];李传华等[17]研究马鞍菌生长地的生态因子,发现在碱性土壤㊁有机质含量为20~36g ㊃k g -1的地区有马鞍菌发生,但马鞍菌的发生量与土壤有机质含量没有正相关性;新疆马鞍菌在有机质含量2%~3%,含盐量小于0.4%,pH 高于8.3的土壤中发生频度最高,但土壤有机质及全氮含量对菌体生长发育影响不明显[18-19];王海孝[20]研究也发现马鞍菌发生地土壤p H 为碱性,有机磷含量稍低,但马鞍菌的多少和土壤有机质含量高低没有必然的正相关性㊂在本研究中也得出了相似的结论,野生马鞍菌发生处土壤p H 为8.03,有机质含量为26.37g ㊃k g -1,有效磷含量为9.16m g ㊃k g -1,速效钾含量为157.8m g ㊃k g -1,根据全国第二次土壤普查分级标准[21]可知,马鞍菌生长的土壤中有机质含量中等㊁缺磷㊁富钾,呈弱碱性㊂本研究对野生马鞍菌不同土层土壤养分进行了分析,结果表明,马鞍菌发生处表层土壤中养分含量高于深层土壤,且随着土层深度的增加,土壤有机质㊁碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量在逐渐降低㊂这可能是因为在马鞍菌营养积累阶段菌丝主要活动区域在土壤表层,菌丝会从土壤深层向表层富集营养,从而将土壤中的养分由深层转移至表层[22]㊂这与茶丽娟等[23-24]的研究结果有所差异,他们通过对野生食用菌生长0~10c m 与6612期 李云霞等:野生马鞍菌不同土层土壤养分分析10~20c m 土壤理化性质研究,认为野生食用菌菌丝体分泌物在土壤中无明显纵向迁移积累㊂可能是因为马鞍菌营养积累阶段主要集中在0~10c m 土壤之间,10~20c m 土壤理化性质有待进一步研究㊂本研究还对野生马鞍菌发生处不同距离的土壤养分进行了分析,结果表明,马鞍菌发生处土壤中有机质㊁碱解氮㊁有效铜㊁有效锌㊁有效铁含量高于未发生处土壤,有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量低于未发生处土壤㊂具体原因可能有两方面:一是,马鞍菌对发生处土壤中的某种养分含量需求利用较高,导致其在一定程度上高于未发生处土壤中含量;二是,马鞍菌分泌的化学物质改变了根际微环境,增加了根际土壤对所需营养元素的富集[24-25]㊂这与齐君蔚等[26]研究结果有所不同,其研究发现马鞍菌发生地和未发生地土壤的p H 和有机质含量均无明显差别㊂可能是因为地域环境不同,导致结果有所差异,下一步将对不同地区马鞍菌发生处土壤养分进行研究㊂4 结论通过对野生马鞍菌发生处不同土层(0,5和10c m )不同距离(0,50和100c m )的土壤p H 和土壤养分含量分析,发现野生马鞍菌发生处表层土壤中养分含量高于深层土壤,且随着土层深度的增加,土壤有机质㊁碱解氮㊁有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量在逐渐降低;同时,马鞍菌发生处土壤中有机质㊁碱解氮㊁有效铜㊁有效锌㊁有效铁含量高于未发生处土壤,有效磷㊁速效钾㊁有效锰含量低于未发生处土壤㊂结合生态环境及第二次土壤普查分级标准可知,野生马鞍菌在夏末秋初时节㊁气温12~27ħ的针叶林㊁次生林,有机质含量中等㊁缺磷㊁富钾的碱性土壤中更容易发生㊂参考文献:[1] 卯晓岚.中国大型真菌[M ].郑州:河南科学技术出版社,2000.[2] 李玉,李泰辉,杨祝良,等.中国大型菌物资源图鉴[M ].郑州:中原农民出版社,2015.[3] 王清清,图力古尔,包海鹰.棱柄马鞍菌子实体的化学成分研究[J ].菌物研究,2016,14(4):239-244.[4] 朱铭莪,薛泉宏,和文祥,等.巴楚蘑菇研究I .营养成分[J ].西北农业学报,1999,8(3):77-80.[5] 王清清,图力古尔.棱柄马鞍菌粗提物提取工艺优化及其抗氧化活性[J ].食用菌学,.2016,23(2):49-51,69.[6] 郭尚,徐莉娜,张生万,等.山西木耳蘑学名考证[J ].中国食用菌,2017,36(4):15-17.[7] 滕立平,曾红,周忠波.裂盖马鞍菌粗多糖体内抗氧化活性研究[J ].食用菌学报,2013,20(3):22-25.[8] 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r a c t e r i s t i c s o fE n d a n ge r e d M e d i c i n a l F e r u l a t a d s h i k o r u mZ H O UR u i 1,2,Y A N GL e i 2,3,W A N GX i y o n g 2,3,L UT i n g 1,L IW e n ju n 2,3,4(1.C o l l e g e o f F o r e s t r y a n dL a n d s c a p eA r c h i t e c t u r e ,X i n j i a n g A g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,U r u m qi 830052,C h i n a ;2.S t a t eK e y L a b o r a t o r y o fD e s e r t a n dO a s i sE c o l o g y /K e y L a b o r a t o r y o fE c o l o g i c a lS a f e t y a n dS u s t a i n a b l e D e v e l o p m e n t i n A r i d L a n d s /X i n j i a n g I n s t i t u t eo fE c o l o g y a n d G e o g r a p h y ,C h i n e s e A c a d e m y ofS c i e n c e s ,U r u m q i 830011,C h i n a ;3.X i n j i a n g K e y L a b o r a t o r y o fC o n s e r v a t i o na n dU t i l i z a t i o no fP l a n tG e n eR e s o u r c e s ,U r u m q i 830011,C h i n a ;4.S i n o -T a j i k i s t a nJ o i n tL a b o r a t o r y f o rC o n s e r v a t i o na n dU t i l i z a t i o no fB i o l o g i c a lR e s o u r c e s ,U r u m qi 830011,C h i n a )A b s t r a c t :F e r u l a t a d s h i k o r u m i s a n i m p o r t a n t r a r em e d i c i n a l p l a n t r e s o u r c e .E x p l o r i n g t h e d o r m a n c yc h a r a c t e r i s t i c s o f i t s s e ed s a n d f i n d i n g w a y s t o b re a k d o r m a n c y ar e t h e s c i e n t i f i c b a s i s a n d p r e m i s e f o r i t s e x s i t u c o n s e r v a t i o n a n d a r t i f i c i a l c u l t i v a t i o n .T a k i n g i t sw i l d s e e d s a s t h e r e s e a r c hm a t e r i a l ,t h e b a s i c b i o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f f r u i t a n d s e e d ,s e e dw a t e r a b s o r p t i o n ,s e e d s t r u c t u r e a n d s e e d g e r m i n a t i o n i n h i b i t o r sw e r e s t u d i e db y i n d o o r c o n t r o l e x p e r i m e n tm e t h o d ,a n dt h ee f f e c t so f g e r m i n a t i o nt e m pe r a t u r e ,s t r a t if i c a t i o nt r e a t m e n ta n di n t e r a c t i o no f d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n s o fG A 3on g e r m i n a t i o n r a t e ,g e r m i n a t i o n p o t e n t i a l a n d g e r m i n a t i o n i n d e xw e r e a n a l y z e d .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t ,t h e s e e d c o a t d i dn o t h i n d e r s e e dw a t e r a b s o r p t i o n a n d t h e e m b r y om o r p h o l o g y d e v e l o pe d c o m p l e t e l y w h e n t h ef r u i tw a sm a t u r e .T h e s e e d p o w d e r l e a c h i ng s o l u t i o nh a d a si g n i f i c a n t i n h i b i t o r y ef f e c t o n t h eg e r m i n a t i o no f Chi n e s e c a b b a g e s e e d s .U s i n g 15ħ/5ħg e r m i n a t i o n t e m p e r a t u r e ,w i t h o u tG A 3s o a k i n g ,l o wt e m p e r a t u r e s t r a t i f i c a t i o nf o r45d a y sc a ns i g n i f i c a n t l y i m pr o v et h e g e r m i n a t i o nr a t eo f F .t a d s h i k o r u m s e e d s .T h e s e e d d o r m a n c y t y p e o f F .t a d s h i k o r u m w a s p h y s i o l o g i c a l d o r m a n c y ,w h i c hw a s c a u s e d b y t h e c o m b i n a t i o n o f g e r m i n a t i o n i n h i b i t o r s i ns e e d sa n d p h y s i o l o g i c a l a f t e r -r i p e n i n g o fe m b r y o .S e e ds t r a t i f i c a t i o nf o r45d a ys b e f o r e s o w i n g a n d t h e n g e r m i n a t i o n a t 15ħ/5ħc a n e f f e c t i v e l y r e l i e v e s e e d d o r m a n c y an d p r o m o t e s e e d g e r m i n a t i o n .K e yw o r d s :F e r u l a t a d s h i k o r u m ;s e e dd o r m a n c y ;s t r a t i f i c a t i o n ;g i b b e r e l l i n (上接第67页)A b s t r a c t :I n o r d e r t o c l a r i f y t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e o c c u r r e n c e o fw i l d H e l v e l l a e l a s t i c a a n d t h e e c o l o gi c a l e n v i r o n m e n t a n ds o i l e n v i r o n m e n t ,a n dt h e n p r o v i d es o m er e f e r e n c ef o rt h ed o m e s t i c a t i o na n dc u l t i v a t i o no fW i l d H e l v e l l ae l a s t i c a .T h i ss t u d y i n v e s t i g a t e dt h ee c o l o gi c a le n v i r o n m e n t w h e r e w i l d H e l v e l l ae l a s t i c a o c c u r r e d i nK e l a n ,S h a n x i P r o v i n c e ,a n dd e t e r m i n e d t h e s o i l p Ha n dn u t r i e n t c o n t e n t (i n c l u d i n g o r ga n i cm a t t e r ,a l k a l ih y d r o l y z ab l e n i t r o g e n ,a v a i l a b l e p h o s p h o r u s ,a v a i l a b l e p o t a s s i u m ,e f f ec t i v ec o p p pe r ,ef f e c t i v ez i n c ,e f f e c t i v e i r o n ,e f f e c t i v em a ng a n e s e )i nth edi f f e r e n t s o i l l a y e r (0,5,10c m )a n dd i f f e r e n t d i s t a n c e (0,50,100c m ).T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e p Ho f t h e s o i lw h e r e t h ew i l d H e l v e l l a e l a s t i c a o c c u r r e dw a sb e t w e e n7.89a n d8.23,s h o w e da na l k a l i n e s t a t e .A n d t h e s o i l c o n t a i n e do r g a n i cm a t t e rw a s 26.37g ㊃k g -1,a l k a l i h y d r o l y z a b l e n i t r o g e n ,a v a i l a b l e p h o s p h o r u s ,a v a i l a b l e p o t a s s i u m ,e f f e c t i v ec o p p pe r ,ef f e c t i v ez i n c ,e f f e c t i v ei r o n ,e f f e c t i v e m a ng a n e s ew e r e 129.61,9.16,157.80,0.82,6.12,4.86a n d15.25m g ㊃k g -1.Th en u t r i e n tc o n t e n t i nt h e s u r f a c e s o i lw h e r ew i l d H e l v e l l a e l a s t i c a o c c u r sw a s h i g h e r t h a n t h a t i n t h e d e e p so i l ,a n dw i t h t h e i n c r e a s e o f s o i l d e p t h ,t h ec o n t e n to fs o i lo r g a n i c m a t t e r ,a l k a l ih y d r o l y z a b l en i t r o g e n ,a v a i l a b l e p h o s p h o r u s ,a v a i l a b l e p o t a s s i u m ,a n da v a i l a b l em a n g a n e s ew e r e g r a d u a l l y r e d u c e d .M e a n w h i l e ,t h ec o n t e n to fo r ga n i cm a t t e r ,a l k a l i n e h y d r o l y z ab l en i t r o g e n ,a v a i l a b l ec o p p e r ,a v a i l a b l ez i n c ,a n da v a i l a b l e i r o ni no c c u r r e n c es o i lw e r eh i gh e r t h a n t h a t i nn o n o c c u r r e n c e s o i l ,w h i l e t h e c o n t e n t o f a v a i l a b l e p h o s p h o u r s ,a v a i l a b l e p o t a s s i u m ,a n d a v a i l a b l em a n g a n e s e w e r e l o w e r t h a nt h a t i nn o no c c u r r e n c es o i l .A c c o r d i n g t ot h e g r a d i n g st a n d a r d so f t h es e c o n dn a t i o n a l s o i l c e n s u s ,i t c a nb e s e e n t h a tw i l d H e l v e l l a e l a s t i c a a r em o r e l i k e l y t o o c c u r i n a l k a l i n e s o i l w i t hm o d e r a t e o r ga n i c m a t t e r c o n t e n t ,p h o s p h o r u s d e f i c i e n c y ,a n d p o t a s s i u me n r i c h m e n t .K e yw o r d s :H e l v e l l a e l a s t i c a ;s o i l p H ;s o i l n u t r i e n t ;d i f f e r e n t s o i l l a y e r 47。
山西省58个小麦品种产量性状间的相关分析
山西省58个小麦品种产量性状间的相关分析作者：刘若楠姬虎太王敏马小飞李晓丽那冬晨来源：《甘肃农业科技》2020年第09期摘要：以山西省58个小麦品种为研究对象，研究了株高、成穗数、穗粒数、千粒重、单产、发芽率、发芽势、苗高、根长、根数等性状间的相关关系。
结果表明，58个小麦品种的产量主要构成因素为成穗数、穗粒数、千粒重。
旱地小麦的产量主要构成因素为成穗数、穗粒数，水地小麦的产量主要构成因素为成穗数和苗高。
关键词：小麦;产量性状;相关分析;山西省中图分类号：S512.1 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2020）09-0031-05doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.09.009Abstract：In the study， 58 wheat cultivars were used as experimental materials to explore the correlations between plant height， ear numbe， kernels per spike， 1000-grains weight， yield，germination rate， germination potential， seedling height， root length and root number. The results show that the main factors of yield of 58 wheat cultivars are ear numbe， kernels per spike， 1000-grains weigh; The main factors of yield of dryland wheat are ear numbe and kernel number per ear; The main factors of yield of irrigationland wheat are ear numbe and seedling height.Key words：Wheat;Yield traits;Correlation analysis;Shanxi Province小麦是全世界范围内最主要的粮食作物之一。
山西省农作物品种审定委员会五届十一次会议审定通过的玉米品种简介
山西省农作物品种审定委员会五届十一次会议审定通过的玉米品种简介品种管理科【摘要】1晋阳3号1．1审定编号：晋审玉2012001。
1．2申报单位：山西省农业科学院作物科学研究所。
1.3选育单位：山西省农业科学院作物科学研究所。
1．4品种来源：MP311×499，试验名称“太选8046”。
1．5特征特性：生育期120天左右。
株形半紧凑，总叶片数15～16片，株高220cm，穗位高85cm。
雄穗主轴与分枝角度大，侧枝姿态中度下弯，一级分枝16个，【期刊名称】《种子科技》【年(卷),期】2012(030)012【总页数】5页(P45-49)【关键词】农作物品种审定委员会;山西省农业科学院;玉米品种;科学研究所;选育单位;分枝角度;品种来源;生育期【作者】品种管理科【作者单位】山西省农业种子总站,太原030006【正文语种】中文【中图分类】S513.0291 晋阳3号1.1 审定编号：晋审玉2012001。
1.2 申报单位：山西省农业科学院作物科学研究所。
1.3 选育单位：山西省农业科学院作物科学研究所。
1.4 品种来源：MP311×499，试验名称“太选 8046”。
1.5 特征特性：生育期120天左右。
株形半紧凑，总叶片数15～16片，株高220 cm，穗位高85 cm。
雄穗主轴与分枝角度大，侧枝姿态中度下弯，一级分枝16个，最高位侧枝以上的主轴长21 cm。
花药紫色，颖壳绿色；花丝粉红色。
果穗锥形，穗轴白色，穗长16.8 cm，穗行数16或18行，行粒数40粒。
籽粒黄色，硬粒型，顶端淡黄色，百粒重30.2 g，出籽率82.6%。
1.6 抗病鉴定：2010～2011年山西省农科院植保所、山西农大农学院鉴定，高抗矮花叶病，中抗茎腐病，感丝黑穗病、大斑病、穗腐病和粗缩病。
1.7 品质分析：2011年农业部谷物及制品质量监督检验测试中心检测，容重761g/L，粗蛋白8.86%，粗脂肪4.50%，粗淀粉76.25%。
盛玉688玉米品种特性及栽培技术
农业开发与装备2020年第9期农业技术盛玉688玉米品种特性及栽培技术肖建红，任志强，卜华虎，杨慧珍，张丛卓，张宁(山西省农业科学院现代农业研究中心，山西太原030031)摘要：在山西省耕地面积有很大部分是旱地，中低产田 比较多。
主要问题是单产不高也不稳。
盛玉688玉米籽 粒容重高、淀粉含量高、品质优。
容重735 g/L,粗蛋 白10.00%,粗脂肪3.72%,粗淀粉72.56%,是国家一级 伺料用玉米（GB/T17890-2008饲料用玉米）和国家一级 淀粉发酵工业用玉米（GB/T8613-1999淀粉发酵工业用玉 米）和国家二级高淀粉专用玉米（GB1353-1999高淀粉专 用玉米）。
通过山西农业大学抗病性接种鉴定，感丝黑穗 病，中抗大斑病，中抗穗腐病，感茎腐病，感矮花叶病，中抗粗缩病。
201碎参加山西省耐密组7僧验点的生产试 验，平均11841 k g/h m2，比对照增产9.5%。
该新品种抗逆性 强，单产水平高，适合山西中低产田种植。
关键词：玉米品种；盛玉688;特征特性；栽培技术〇引言山西耕地面积400多万hm-,300多万hm2以上属于旱 地，玉米作为山西省第一大粮食作物2015年山西省 玉米种植面积达到历史最高167多万h m2,总产达到90亿 kg以上，占全省粮食总产量的70%以上。
干旱缺水是制 约玉米高产的主要因素|21。
玉米中低产田在生产中存在 的主要问题是单产不高也不稳、区域间不平衡、年际 间也不平衡。
增加中低产田的产量是提高玉米总产的关 键，依靠种业科技创新，持续提高单产水平，培育在适 应性、抗逆性和增产潜力等方面有所突破的玉米新品种 是大幅度提高中国玉米生产水平的关键|31。
盛玉688抗逆 性强，单产水平高，能保证中低产田的稳产、高产，适 合山西中低产田种植。
1品种来源及选肓经过1.1母本的来源及特征特性2008年母本T0725以美国自交系PH6WC与自选材料 7922进行杂交选育，（PH6WCX7922) x7922,连续筛 选抗到、抗病优良单株，经8代自交选育而成。
山西省农业科学院组织机构沿革
山西省农业科学院组织机构沿革（1934～1998年）山西省农业科学院成立于1959年2月21日，其前身是山西省农业科学研究所。
建院以来，在山西省人民政府和山西省委的直接领导下，科学研究和各项事业都取得飞速的发展。
目前全院共设有24个研究所和研究中心，分布在全省各主要农业生态区。
在编职工3762人，其中科技人员1705人。
全院共取得科研成果1500多项，（含审定品种和协作项目），其中750余项（含协作项目成果214项），获得省级以上成果奖励，1973---1998年，共审认定农作物新品种281个，每年在本省种植面积就达2350万亩，累计增加社会效益100多亿元。
为山西省经济和社会的发展做出了巨大的贡献。
按照历史的渊源，从组织沿革的角度可将山西省农科院划分为三个阶段加以叙述。
一、解放前的农事试验场阶段（1934----1949年）二、解放初期的农业试验场和科学研究所阶段（1949---1958年）三、山西省农科院阶段（1959----1998年）一、解放前的农事实验场阶段（1934---1949年）山西省农事试验场是山西省农科院的前身，创立于20世纪30年代初期。
当时规模甚微，仅有10余名员工和10亩土地，隶属于闫锡山国民党省政府的建设厅管理，场长栗树之。
1937年冬，日寇侵占太原后，隶属于日伪建设厅，期间曾于1940年由太原迁址太谷县（现山西农业大学）。
此时，场长是日本人，副场长为中国人王贯三，共有员工90余人。
下设机构有：农事试验室、气象室、园艺室、果树区、水稻试验场、农业传习所。
水稻试验场设在太原晋祠。
农业传习所主要是讲授农业生产知识，先后举办过2期，每期1年，参加学习人数为90余人。
1945年日寇投降后，农事试验场改名为山西省农场，由太谷县迁回太原，归属于闫锡山政府接管。
场长为乔凝祥，职工已发展到50多人，试验用地随之有所扩大，内设机构有：粮作区、经作区、蔬菜区、果树区、蚕桑区、气象科、总务室。
成果展览、画册简介
成果展览、画册简介山西省农业科学院是省政府直属的公益型科研事业单位。
全院现有在职职工2845人，其中专业技术人员2048人，占在职职工总数的72%。
下设21个专业研究所、5个研究中心和3个农业试验站，分布在全省9个地市。
建有国家谷子改良中心长治分中心，国家杂粮加工技术研发分中心，国家抗虫棉中试基地，国家谷子、玉米、马铃薯原原种繁殖基地，国家枣、葡萄、酿酒葡萄种质资源圃、农业部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室，农业部农产品质量安全风险评估实验室、农业部黄淮海大豆产区农业科学观测实验站，农业部太原作物有害生物科学观测实验站，国家引进国外智力成果示范推广基地和中国农科院太原杂粮研究中心。
现有国家现代农业产业技术体系综合试验站27个，省级重点实验室2个，省级重点学科点4个。
近年来，我院不断加强优势学科、重点科研领域和创新团队建设，在旱地农作物育种、杂粮育种、果菜育种、棉花转基因育种、高梁杂种优势利用、农药残留检测以及果品贮藏保鲜等科研领域居于全国先进水平。
拥有1个国家级创新团队，5个省级科技创新重点团队，1个省级科技创新培育团队。
从建院到2013年，全院共鉴定科技成果887项，审定（认定、认可、登记）农作物新品种1051个(其中通过国家审(鉴)定的农作物品种120个)，获得地市级以上科技奖励成果1324项(其中我院主持完成获得科技奖励的成果共945项，参加协作完成获得科技奖励的成果共379项)。
获得国家授权专利228件。
其中发明专利110件，实用新型专利111件，34个品种获得国家植物新品种权。
近五年，全院共鉴定科研成果132项，达国际先进水平以上成果78项，占鉴定成果总数的59％；获得省部级以上科技奖励108项。
获奖成果总数占全省同期农业类获奖成果总数的70.6 ％，其中国家级奖励5项，省部级一、二、三等奖分别为11、51、41项，二等以上成果奖占82.7 ％。
审（认、鉴）定各种农作物新品种共339个，其中51个通过国家品种审（认）定，288个品种通过省级审（认）定，省级审（认）定品种占同期全省审（认）定品种总数的65%。
2014年山西省基础研究计划(青年科技研究基金)项目资金表
MAZ和骨骼肌细胞分化的相关性研究 GPRC6A基因稳定低表达细胞株的建立及在前列腺癌转移中的研究 MicroRNA对喉癌血管生成拟态的影响 脑缺血再灌后酸化处理的神经保护作用及其与mPTP的关系 脂联素对缺氧复氧心肌细胞肌浆网钙泵的影响及机制研究 shRNA下调CIAPIN1基因对低氧大鼠肺动脉平滑肌细胞增殖及凋亡的影响及 2014021038-3 山西医科大学 机制 2014021040-3 肠源性内毒素血症致T2DM中细胞凋亡作用机制的研究 山西医科大学
贾晓军 阴彩霞 杨勇刚 冯丽恒 冯晓晶 姚美萍 张玉驰 卢华东 吕鑫 张静 陈新伟 陈千 温静 刘志强 张姝 李彬春 郭东罡 云洋 马敏 刘亚平 朱芷葳 陈义刚 吴昊 曹锡梅 刘铭 冯彦 范彦英 郭佳 师锐赞 周鑫
2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016
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2014年山西省基础研究计划（青年科技研究基金）项目资金表
编 号 项 目 名 称 离子液体阴阳离子协同控制微孔磷酸盐的合成及其应用性能 Hayman 定理的差分对应定理的研究 半代数集的拓扑刻划研究 关于图和有向图圈结构若干问题的研究 三元杂化腔光机械系统中的光学特性研究 骨单元内部液体的流动行为及骨的力-电效应研究 硅铝/炭分子筛的制备及对CH4/N2吸附性能的研究 煤制天然气高稳定性Ni基催化剂的设计、可控制备及机理研究 共轭桥结构对二硫富瓦烯染料敏化太阳能电池性能影响的研究 基于Huisgen两性离子的环化反应研究 磁响应性絮凝剂的组装设计与嵌套结构形成机理研究 LPSO相增强Mg-Li合金组织结构设计及性能研究 多元Mg-Sn-Ca-X合金的连续定向凝固和变形加工研究 锆基非晶复合材料的磨损及其失效机制 Mn-Ni基铁磁形状记忆合金的磁性马氏体相变、磁热和磁电阻效应研究 Nb:SrTiO3衬底上钙钛矿型铌酸盐薄膜的制备、物理特性及磁电耦合研究 基于脉冲沉积和InN嵌入法的高铟InGaN及其量子阱的外延生长和光学性质 研究 Fe3O4磁性纳米粒子的表面改性及其在OLED器件中的应用 贵金属修饰BiOBr薄膜的可控制备、光催化性能及反应机理研究 欠氧型钨基氧化物填料的纳米可控制备及光学性能优化 可生物降解聚乳酸纤维材料的碳纳米管改性及降解行为研究 新型功能蛋白rHGFI在促进碳纳米管表面改性中的应用研究 非共价功能化法修饰碳纳米管分散性及其分散机理的研究 基于统计纹理分析的指纹特征提取与匹配的研究 多示例学习特征提取算法研究 基于视觉认知的图像识别模型研究 融合听觉滤波器子带划分的多声源定位方法研究 基于差分进化的多径估计算法研究 基于共振光隧穿效应的折射率计研究 基于极限学习机的机械故障诊断和状态趋势预测的研究 扭矩激励下转子系统磨损机理与试验研究 基于声发射分析的机械设备碰摩故障信号提取研究 近30年来山西省农业干旱时空演变规律及其对气候变化的响应研究 基于可见光响应碳基磁性TiO2纳米颗粒降解有机废水研究 煤矸石在胶结充填中的改性利用研究 承 担 单 位 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 太原理工大学 主持人 刘雷 丁杰 高犇 杨卫华 陈彬 武晓刚 程文萍 闫晓亮 郭鹍鹏 周荣 马建超 边丽萍 阙仲萍 杨慧君 轩海成 曹恩思 鲁麟 董清晨 张小超 康利涛 刘淑强 牛宝龙 马婧 陈宏涛 柴晶 邓红霞 黄丽霞 程兰 菅傲群 兰媛 庞新宇 武志斐 刘珺 崔佳丽 郭育霞 起止时间 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 2014-2016 经费 122 10 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 单位：万元 验收
玉米新品种太玉959选育及机械化栽培技术
山西农业科学2020,48(7):1058-1060J our nal of Shanxi A gr i cul t ur al Sci ences玉米新品种太玉959选育及机械化栽培技术郭宝德,白琪林,冀丽霞,张丽娜(山西农业大学农学院,山西太谷030801)摘要:太玉959是以自选系太1501为母本、太6963为父本组配而成的玉米杂交种,由山西省农业科学院作物科学研究所与山西中农赛博种业有限公司合作培育而成。
2016—2017年区域试验的平均产量为14250kg/hm 2,比对照先玉335增产8.2%;2017年自主生产试验的平均产量为13182kg/hm 2,比对照先玉335增产7.5%。
2019年通过山西省农作物品种审定委员会审定。
该品种具有高产、抗倒、抗病和籽粒脱水快等特点,适于机械化收获,适宜在山西春播中晚熟玉米区推广种植。
关键词:太玉959;选育;高产;抗倒;机械化收获中图分类号:S513文献标识码:A文章编号:1002-2481(2020)07-1058-03B reedi ng and M echani zedC ul t i vat i on T echnol ogy of N ew M ai ze H ybri d T ai yu 959G U O Baode ,BA IQ i l i n ,JILi xi a ,ZH A N G Li na(Col l ege ofA gr onom y ,ShanxiA gr i cul t ur alU ni ver s i t y ,Tai gu 030801,Chi na )A bst ract :The new m i ddl e-l at e m at ur e m ai ze hybr i d Tai yu 959was br ed f r om a cr os s bet ween t wo i nbr ed l i nes Tai1501and Tai 6963by I nst i t ut e ofCr op Sci ences ,ShanxiA cadem y ofA gr i cul t ur alSci ences and ShanxiZhongnongs ai bo Seed Co.,Lt d..The i nbr ed l i nes Tai1501and Tai6963wer e used as t he f em al e and m al e,r es pect i vel y.I n 2016-2017,t he aver age yi el d ofr egi onalt es ti n Shanxi pr ovi nce was 14250kg/hm 2,8.2%hi gher t han t hat of cont r ol .I n 2017,t he aver age yi el d of i ndependent pr oduct i on t es t i n Shanxi pr ovi nce was 13182kg/hm 2,7.5%hi gher t han t hatofcont r ol .Tai yu 959was exam i ned and appr oved by t he Cr op Seed A ppr ovaland Exam i nat i on Com m i t t ee of Shanxi pr ovi nce i n 2019.The hybr i d had hi gh yi el d,l odgi ng r esi s t ance,r es i s t ance t o di s eas e and f as t dehydr at i on ofgr ai n.I twas s ui t abl e f orm echani calhar vest .The adapt i ve pl ant i ng and popul ar i z i ng r egi on ofTai yu 959was m i ddl e-l at ear eas i n Shanxipr ovi nce.K ey w ords :Tai yu 959;br eedi ng;hi gh yi el d;l odgi ng r esi s t ance;m echani z ed har ves t i ng收稿日期:2020-03-26基金项目:山西省农业科学院育种工程项目(17yz gc084)作者简介:郭宝德(1969-),男,山西寿阳人,研究员,主要从事玉米育种和新品种示范、推广等工作。
生物育种新技术对玉米作物的试验安全管理
农业工程技术·综合版 2024年1月刊113综 合 研 究生物育种新技术对玉米作物的试验安全管理鱼冰星，阎晓光*，马志远，宋艳芳（山西农业大学谷子研究所，长治 046011）摘要:随着生物技术飞速发展，玉米育种取得重要突破，但试验安全管理问题随之凸显。
该文阐述了生物育种新技术的重要性与玉米作物试验安全管理现状，及基因编辑技术与基因测序技术的应用方法与应用效果，为玉米育种试验安全管理提供参考。
关健词:生物育种新技术；玉米；基因编辑；基因测序；试验安全管理；基因变异；基因流动；品种纯度鱼冰星，阎晓光，马志远，等.生物育种新技术对玉米作物的试验安全管理 [J]. 农业工程技术，2024，44(1): 113～114.玉米是全球重要粮食作物，生物育种新技术的研发给玉米育种带来前所未有的机遇，但实践中的试验安全管理问题不容忽视，不仅关乎科研成果的可靠性，更与生态环境和农业可持续发展息息相关。
1 生物育种新技术的重要性传统育种方法需要大量田地和时间，生物育种技术更精准高效，可以减少对环境的干扰，降低农药和化肥用量，有助于保护生态环境。
同时，生物育种新技术能够深入挖掘作物的优异基因，开发隐藏的抗病虫害、产量提高、改善品质等关键性状潜力，更有效地利用基因资源，在育种工作中取得更大突破。
2 生物育种新技术2.1 基因编辑技术基因编辑技术，如CRISPR-Cas9系统，可为玉米作物育种工作带来革命性变革。
基因编辑技术可提供更高精度、更灵活的方法，确保试验的准确性和安全性。
基因编辑技术能够定位到具体的基因位置，育种专家可以精确识别玉米作物中的目标基因，并对其进行精准编辑，大大降低误编辑风险。
2.2 基因测序技术基因测序技术在玉米作物试验安全管理中发挥着至关重要的作用，通过生成和分析大量基因数据，为研究人员提供深入了解和掌控玉米作物基因组的能力。
通过高通量测序技术，可以对玉米作物的整个基因组进行测序，生成海量基因序列数据，为后续试验提供基础。
EMS 诱变技术在小麦上的应用
ＥＭＳ诱变技术在小麦上的应用曹亚萍∗ꎬ武银玉ꎬ范绍强ꎬ张凤琴ꎬ连㊀晋ꎬ高㊀炜(山西省农业科学院小麦研究所ꎬ临汾０４１０００)摘㊀要:小麦遗传基础日趋狭窄成为小麦遗传改良的瓶颈ꎮ甲基磺酸乙酯(ＥＭＳ)是一种高效稳定的烷化类诱变剂ꎬ能诱发产生高密度系列等位基因点突变ꎬ可在创造作物新品种㊁新种质㊁遗传材料以及解决育种工作中某些特殊问题等方面取得突破ꎮ本文从ＥＭＳ诱变的原理和特点着手ꎬ简述了小麦ＥＭＳ诱变及突变体鉴选方法ꎬ绘制了ＥＭＳ诱变研究备选方案图ꎬ为小麦科研工作者提供研究思路和参考依据ꎮ同时对ＥＭＳ诱变技术在抗病基因克隆㊁品质性状改良㊁叶片持绿机制研究㊁农艺性状解析㊁突变体库构建等方面的研究进展进行了前沿报道ꎬ分析了ＥＭＳ诱变在小麦研究中存在的问题及应对方法ꎬ并在此基础上对ＥＭＳ诱变技术在小麦上的发展前景进行展望ꎮ这对于丰富小麦遗传资源㊁加快育种进程和开展基因功能研究具有重要意义ꎮ关键词:小麦ꎻ甲基磺酸乙酯ꎻ化学诱变ꎻ突变体中图分类号:Ｓ５１２ꎻＱ８１３.５文献标志码:ＡＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００７￣７１４６.２０１９.０５.００２ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＩｎｄｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈＥＭＳｏｎＷｈｅａｔＣＡＯＹａｐｉｎｇ∗ꎬＷＵＹｉｎｙｕꎬＦＡＮＳｈａｏｑｉａｎｇꎬＺＨＡＮＧＦｅｎｇｑｉｎꎬＬＩＡＮＪｉｎꎬＧＡＯＷｅｉ(ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＷｈｅａｔＲｅｓｅａｒｃｈꎬＳｈａｎｘｉＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅꎬＬｉｎｆｅｎ０４１０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｏｎｅｏｆｔｈｅｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｓｆｏｒｗｈｅａｔｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｉｓｔｈｅｎａｒｒｏｗｉｎｇｏｆｗｈｅａｔｇｅｎｅｔｉｃｂａｓｉｓ.Ｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎａｔｅ(ＥＭＳ)ｉｓａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｓｔａｂｌｅａｌｋｙｌａｔｉｏｎｍｕｔａｇｅｎｓꎬｗｈｉｃｈｃａｎｉｎｄｕｃｅａｓｅｒｉｅｓｏｆａｌｌｅｌｅｍｕｔａｔｉｏｎｓｗｉｔｈｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙꎬａｎｄｍａｋｅｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｓｉｎｃｒｅａｔｉｎｇｏｆｎｅｗｖａｒｉｅｔｉｅｓꎬｎｅｗｇｅｒｍｐｌａｓｍꎬｇｅｎｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｓｏｌｖｉｎｇｓｏｍｅｓｐｅｃｉａｌｐｒｏｂ￣ｌｅｍｓｉｎｂｒｅｅｄｉｎｇ.ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＥＭＳｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓꎬｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｒｉｅｆｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｍｅｔｈ￣ｏｄｏｆＥＭＳｉｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓｓｅｌｅｃｔｉｏｎｆｏｒｗｈｅａｔꎬａｎｄｄｒａｗｓａｎａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｓｃｈｅｍｅｏｆＥＭＳｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓｒｅ￣ｓｅａｒｃｈꎬｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｒｅｓｅａｒｃｈｉｄｅａｓａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｗｈｅａｔｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ.ＡｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅꎬｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆＥＭＳｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｄｉｓｅａｓｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｇｅｎｅｃｌｏｎｉｎｇꎬｑｕａｌｉｔｙｔｒａｉｔｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔꎬｌｅａｆｇｒｅｅｎｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｒｅ￣ｓｅａｒｃｈꎬａｇｒｏｎｏｍｉｃｔｒａｉｔａｎａｌｙｓｉｓꎬａｎｄｍｕｔａｎｔｌｉｂｒａｒｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗａｓｒｅｐｏｒｔｅｄ.ＴｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｏｆＥＭＳｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓｉｎｗｈｅａｔｒｅｓｅａｒｃｈｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆＥＭＳｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｗｈｅａｔｗａｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ.Ｔｈｉｓｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｅｎｒｉｃｈｉｎｇｗｈｅａｔｇｅｎｅｔｉｃｒｅｓｏｕｒｃｅｓꎬａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇｂｒｅｅｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄｓｔｕｄｙｉｎｇｇｅｎｅｆｕｎｃｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｗｈｅａｔꎻｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎａｔｅꎻｃｈｅｍｉｃａｌｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓꎻｍｕｔａｎｔ第２８卷第５期２０１９年１０月激㊀光㊀生㊀物㊀学㊀报ＡＣＴＡ㊀ＬＡＳＥＲ㊀ＢＩＯＬＯＧＹ㊀ＳＩＮＩＣＡＶｏｌ.２８Ｎｏ.５Ｏｃｔ.２０１９收稿日期:２０１９￣０４￣２４ꎻ修回日期:２０１９￣０５￣２８ꎮ基金项目:山西省农业科学院农业科技创新研究课题项目(ＹＣＸ２０１８４１２)ꎻ山西省重点研发计划项目(２０１７０３Ｄ２１１００７￣４)ꎮ∗通讯作者:曹亚萍ꎬ研究员ꎬ主要从事小麦种质创新与遗传育种研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｃｙｐｉｎｇ１８０＠１６３.ｃｏｍꎮ㊀㊀小麦在长期演变过程中ꎬ由于人工选择和自然进化ꎬ导致遗传基础日趋狭窄ꎬ遗传脆弱性逐渐增加ꎮ绿色革命期间ꎬ半矮秆表型的选择减少了小麦遗传多样性[１]ꎻ近年来ꎬ随着小麦集约化生产和商品性经营ꎬ小麦育种以市场需求为导向ꎬ比较集中地利用少数遗传资源ꎬ许多抗逆㊁抗病虫㊁优质等优异基因逐渐丢失ꎬ育成品种的遗传基础更加狭窄ꎬ对于生物和环境胁迫愈加脆弱ꎬ致使育种进程缓慢ꎬ难以适应农业生产快速发展的需要ꎬ成为小麦遗传改良的瓶颈ꎮ丰富的遗传性状和基因资源是达到品种选育目标的重要基础ꎬ由于小麦属内遗传基因有限ꎬ而常规杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因自由组合ꎬ只能利用已有基因进行重组ꎬ不能产生新的基因ꎬ难以解决小麦基因资源狭窄问题ꎮ刘志勇等[２]分析小麦育种现状ꎬ提出未来需大力加强种质资源的原始创新ꎮ长期实践证明ꎬ改变这种现状最基本㊁快速㊁有效的途径之一是诱变育种方法ꎬ诱发突变技术是创造作物新种质㊁丰富遗传多样性和培育优良新品种的一种重要技术手段ꎮ小麦诱变技术是人为利用物理诱变因素(如紫外线㊁Ｘ射线㊁γ射线㊁β射线㊁快中子㊁激光㊁离子束等)和化学诱变剂(如烷化剂㊁叠氮化物㊁碱基类似物㊁亚硝基化合物㊁抗生素等)诱发小麦基因组产生变异ꎬ从而创制出自然界原来没有的或一般常规方法难以获得的新类型㊁新性状㊁新基因ꎮ物理诱变因高能射线引起ꎬ染色体畸变率高㊁结构变异广泛ꎬ染色体组紊乱ꎬ后代不育率高ꎬ分离类型广ꎬ纯合世代长ꎻ化学诱变是化学药剂与遗传物质发生生化反应ꎬ结果多是基因的点突变ꎬ纯合世代较短ꎮ甲基磺酸乙酯(ｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅꎬＥＭＳ)是一种高效稳定的烷化类化学诱变剂ꎬ能诱发产生高密度系列等位基因点突变ꎬ获得丰富的遗传材料ꎬ解决小麦育种中种质资源匮乏的问题ꎬ也为相关基因的精细定位㊁克隆及功能分析等提供了研究平台ꎬ在作物诱变技术中应用最广泛㊁效果最好ꎮ１㊀ＥＭＳ诱变原理及特点ＥＭＳ属于烷化剂ꎬ线性分子式为ＣＨ３ＳＯ２ＯＣ２Ｈ５ꎬ分子量为１２４.１６ꎬ能与醇混溶ꎬ微溶于水ꎮＥＭＳ诱发的突变主要通过两个步骤来完成ꎬ首先鸟嘌呤(Ｇ)的Ｎ￣７位置被烷基化ꎬ成为一个带正电荷的季铵基团ꎬ从而发生两种遗传效应:一是转换型突变ꎬ烷化的鸟嘌呤(Ｇ)不再与胞嘧啶(Ｃ)配对ꎬ从而造成ＧʉＣ碱基对变成Ｔ＝Ａ碱基对ꎻ二是颠换型突变ꎬ鸟嘌呤的Ｎ￣７位置烷基化后ꎬ糖苷键断裂ꎬ造成脱嘌呤ꎬ该位置缺失ꎬ在随后的ＤＮＡ分子复制过程中ꎬ４种碱基都有可能进入到其互补位置ꎬ发生置换现象ꎮ如碱基置换发生于编码多肽区域ꎬ则因可影响密码子而使转录㊁翻译遗传信息发生变化ꎬ以一种氨基酸取代原有的另一种氨基酸ꎻ也可能出现终止密码使多肽链合成中断ꎬ不能形成原有蛋白质而完全失去某种生物学活性ꎮ此外ꎬ诱变剂也可与核苷结构的磷酸反应ꎬ形成酯类而将核苷酸从磷酸与糖分子之间切断ꎬ产生染色体缺失ꎮＳｉｄｈｕ等[３]采用生物信息学分析方法ꎬ在小麦品种ＩｎｄｉａｎＥＭＳ诱变群体中ꎬ共检测到１４１３０个点突变ꎬ突变频率为每５ｋｂ一个ꎬ其中７０％转换㊁３０％颠换ꎬ并发现存在于染色体远端区域的基因与近端区域中存在的基因相比更容易发生突变ꎮ这些ＤＮＡ结构上的变化一方面可能改变遗传信息ꎬ引起基因功能丧失ꎬ如抗锈病基因成为敏感型基因ꎻ另一方面可能促使不表达的基因或区段被激活ꎬ而表现出被掩盖的性状ꎮＥＭＳ作为化学诱变剂能够引起单一碱基对改变而形成点突变ꎬ染色体畸变相对较少ꎬ不需要进行遗传转化ꎬ可以在短时间内获得大量功能基因的点突变ꎬ引起不同基因的等位变异ꎮ与其它诱变剂相比ꎬＥＭＳ诱变后产生的突变频率高ꎬ且多为显性突变体ꎬ易于突变体的筛选ꎻ与常规杂交育种相比ꎬＥＭＳ诱变具有随机性ꎬ诱变后可获得丰富的种质遗传材料ꎬ具有种质创新频率高㊁遗传变异谱宽㊁基因纯合周期短等特性ꎬ可解决小麦遗传基础狭窄问题ꎬ有效弥补小麦常规育种方法短时间难以获得新性状和新基因的不足ꎮ２㊀小麦ＥＭＳ诱变研究现状近年来ꎬＥＭＳ诱变技术在国内外得到大规模研究与应用ꎬ在水稻[４ꎬ５]㊁玉米[６]㊁大豆[７ꎬ８]㊁高梁[９]㊁烟草[１０]㊁苜蓿[１１]㊁蓖麻[１２]㊁谷类[１３ꎬ１４]㊁油料作物[１５￣１７]㊁果蔬[１８￣２３]㊁木本植物[２４￣２６]㊁小麦近缘物种[２７ꎬ２８]等植物上均取得显著成就ꎮ由于普通小麦是异源六倍体ꎬ基因组庞大ꎬ高达１７Ｇｂ[２９]ꎬ应用ＥＭＳ进行诱变育种的研究远远落后于模式植物拟南芥[３０￣３２]和水稻[３３ꎬ３４]等ꎬ但也在诸多方面取得一定进展ꎮ２.１㊀在抗病基因研究方面利用ＥＭＳ诱变获得抗病基因突变体在研究抗病５９３第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀曹亚萍等:ＥＭＳ诱变技术在小麦上的应用㊀㊀㊀基因结构㊁功能等方面具有独特优势ꎬ寻找抗病基因区段序列发生变异的突变体是阐释基因功能最直接最有效的方法ꎮ锈病是小麦生产上危害较重也是研究较多的病害之一ꎬ张维宏等[３５]用ＥＭＳ处理小麦抗叶锈病近等基因系ＴｃＬｒ１９的种子ꎬ于诱变３代(Ｍ３)获得６个感病突变材料ꎬ遗传稳定率达７０％以上ꎻＨｕｓｓａｉｎ等[３６]用ＥＭＳ诱导中抗叶锈小麦品种ＮＮ￣Ｇａｎｄｕｍ￣１ꎬ得到９个高抗和２个高感突变体ꎬＳＮＰ分析将抗性突变体变异位点定位于１Ｂ染色体短臂(１ＢＳ)ꎬ该位点的谷氨酸被丙氨酸取代ꎬ导致蛋白质结构改变ꎻＭａｇｏ等[３７]报道ꎬ利用ＥＭＳ诱导获得抗锈病基因敏感型突变体ꎬ已有几个抗锈病基因从小麦中克隆ꎮ此外ꎬ李韬等[３８]用ＥＭＳ诱变抗赤霉病小麦地方品种黄方柱和海盐种ꎬ得到病小穗率均显著高于相应野生型的６个突变系ꎬ是研究赤霉病扩展抗性的理想材料ꎮ陈洋等[３９]用ＥＭＳ处理抗黄矮病小麦－中间偃麦草易位系ＹＷ６４２的种子ꎬ筛选出１８个黄矮病抗性丧失程度不等的突变体ꎬ分子标记检测结果表明这些突变体分别在１~４个分子标记位点上发生变异ꎬ说明这些突变体中抗黄矮病基因Ｂｄｖ２及其附近区域有不同碱基位点发生突变ꎬ为小麦抗黄矮病基因克隆和功能基因组学研究奠定了坚实的材料基础ꎮ耿皆飞[４０]以ＥＭＳ诱变花培品系Ｈ２６１ꎬ获得小麦类病斑突变体ＬＦ２０１０ꎬ并将其突变基因ｌｍ３定位到小麦６ＢＬ染色体上６Ｂ０３和６Ｂ４０之间２.３６Ｍ物理距离之中ꎬ同时找到５８个候选基因ꎮ２.２㊀在品质性状改良方面随着人民生活水平的提高ꎬ小麦多样化食材成为适应市场经济的必然ꎬ因而对小麦籽粒最终用途要求也不尽相同ꎬ小麦品质改良成为科研工作者关注的焦点ꎮ研究较多的是糯性小麦ꎬＳｌａｄｅ等[４１]创建了普通小麦和硬粒小麦突变体库ꎬ将ＥＭＳ化学诱变技术与定向诱导基因组局部突变技术(ｔａｒｇｅｔｉｎｇｉｎ￣ｄｕｃｅｄｌｏｃａｌｌｅｓｉｏｎｓＩＮｇｅｎｏｍｅｓꎬＴＩＬＬＩＮＧ)相结合ꎬ筛选到２４６个等位变异位点ꎬ获得丰富的遗传信息和糯性小麦突变体ꎬ并育成糯性较好的小麦新品种ꎻ李晓等[４２]用ＥＭＳ诱变京４１１ꎬ以Ｗｘ￣Ａ１为候选基因ꎬ用ＴＩＬＬＩＮＧ技术检测所创建的突变群体ꎬ获得Ｗｘ￣Ａ１基因的７个点突变ꎬ突变密度为１/６７ｋｂꎬ其中有功能变异的４个错义突变系均可稳定遗传至下一代ꎬ其直链淀粉含量降低２.８％~７.４％ꎮ张纪元等[４３]利用ＥＭＳ诱变创制软质小麦宁麦９号高分子量谷蛋白亚基突变体ꎬ获得Ａｘ１㊁Ｄｘ２㊁Ｂｘ７㊁Ｂｙ８㊁Ｄｙ１２㊁Ａｘ１＋Ｂｙ８缺失突变系ꎬ其谷蛋白大聚体和谷蛋白/醇溶蛋白比值均有不同程度降低ꎬ为小麦品质研究奠定了良好的材料基础ꎮ淀粉占小麦籽粒胚乳的７０％左右ꎬ是决定小麦磨粉㊁加工品质的重要因素ꎬ高直链淀粉被认为是抗性淀粉(ｒｅｓｉｓｔａｎｔｓｔａｒｃｈꎬ简称ＲＳ)ꎬ又称抗酶解淀粉和难消化淀粉ꎬ其性质类似溶解性纤维ꎬ对于维持肠道健康具有良好作用ꎬ同时具有一定的瘦身效果和保健意义ꎮ薛芳等[４４]用ＥＭＳ处理新春１１小麦种子ꎬ筛选出７个抗性淀粉含量高且综合性状优良的Ｍ２突变家系ꎮ张贞彩等[４５]用ＥＭＳ处理济麦２０和济麦２２ꎬ分别得到糊化粘度变异程度不同的突变体ꎬ可形成不同品质㊁不同功能的淀粉材料ꎮＭｉｓｈｒａ等[４６]鉴定了一组包含１０１个ＥＭＳ诱导的突变系(Ｍ４)群体ꎬ分别在约８９％和３８％的突变体系中观察到直链淀粉和抗性淀粉含量明显区别于野生型ꎬ群体中直链淀粉含量变化范围为３％~７６％ꎬ抗性淀粉含量的变化范围为１％~４１％ꎻ并用两种不同的直链淀粉含量突变体系研究了２０种淀粉代谢途径基因的定量表达模式ꎬ鉴定出直链淀粉生物合成候选基因ꎮ２.３㊀在叶片持绿机制研究方面ＥＭＳ诱变技术为小麦植株及叶片功能期研究提供了便利ꎮＤｅｒｋｘ等[４７]采用ＥＭＳ诱变方法得到小麦扬花期相同而后期冠层快速和慢速衰老突变体ꎬ通过研究突变体对产量和氮分配的影响ꎬ发现延迟衰老仅在较高氮供应时才显现ꎬ低氮供应增加了所有品系的衰老速率ꎬ并用田间试验证实了两种衰老模式ꎮ此外ꎬ通过对小麦叶片早熟突变体ｍ６８研究发现ꎬ叶片衰老表型受单个隐性核基因控制ꎬ转录因子和蛋白质转运基因在叶片衰老开始时起作用ꎬ尤其是ＷＲＫＹ家族和锌指转录因子ꎬ叶绿素和碳代谢相关的基因在后期发挥作用[４８]ꎮ２.４㊀在农艺性状解析方面株高和分蘖是影响小麦产量的两个主要农艺性状ꎬＸｕ等[４９]用ＥＭＳ处理普通小麦望水白ꎬ获得一个高分蘖矮秆突变体ＮＡＵＨ１６７ꎬ随后用ＮＡＵＨ１６７/Ｓｕ￣ｍａｉ３的ＲＩＬ２:６群体构建了基于分子标记的遗传图谱ꎬ并将控制两种性状的主效ＱＴＬ(ＱＨｔ.ｎａｕ￣２Ｄ)定位于２ＤＳꎬ其侧翼标记为Ｘｃｆｄ１１和Ｘｇｐｗ３６１ꎬ最后用２０１１Ｉ￣７８/ＮＡＵＨ１６７群体对ＱＨｔ.ｎａｕ￣２Ｄ进行了物理定位ꎮ赵天祥等[５０]采用ＥＭＳ突变技术构建了小麦６９３㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀激㊀光㊀生㊀物㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第２８卷品种偃展４１１０的突变体库ꎬ并且对其进行形态学分析和鉴定ꎬ得到株高在１０~１５ｃｍ左右的特矮变异类型ꎮＷ９８是用ＥＭＳ处理小麦品种偃展１号获得的突变体ꎬ其矮秆与圆粒性状呈显著相关ꎬ用Ｗ９８与高秆长粒的墨西哥品种１０ｔｈ１２配制杂交组合ꎬ对Ｆ２ʒ３分离群体进行遗传分析发现ꎬ圆粒性状由１对不完全显性基因控制ꎻ激素敏感性试验表明ꎬ该突变体与野生型都对赤霉素处理不敏感ꎬ但野生型对油菜素内酯不敏感而突变体Ｗ９８则表现敏感[５１]ꎮＭｏ等[５２]利用外显子捕捉技术ꎬ结合一个ＥＭＳ分离群体ꎬ对小麦４ＢＳ染色体上的一个矮秆基因区域进行了鉴定ꎬ发现在高秆突变体后代中大约存在一个１.９Ｍｂ的缺失ꎬ该缺失区间包含９个基因ꎬ其中之一为Ｒｈｔ￣Ｂ１基因ꎮ为了研究分蘖的潜在遗传变异ꎬＫｕｒａｐａｒｔｈｙ等[５３]用ＥＭＳ诱变二倍体小麦ꎬ得到分蘖能力受到损害的突变体ꎬ将分蘖抑制基因ｔｉｎ３定位在染色体３ＡＬ远端１０％位置ꎬ并开发出一个与ｔｉｎ３共分离的ＲＦＬＰ标记Ｘｐｓｒ１２０５ꎬ促进了小麦有效分蘖的改良ꎮ抽穗期作为普通小麦重要农艺性状之一ꎬ对适应不同生态环境条件具有至关重要的作用ꎬ通过调节小麦抽穗期ꎬ使其与光㊁温等环境因子变化密切协调ꎬ从而提高小麦适应性和稳产性ꎮ刘国祥[５４]对偃展４１１０ＥＭＳ突变体库６０份抽穗期突变体研究发现ꎬ光周期对突变体抽穗期的影响极为显著ꎬ通过对光周期基因Ｐｐｄ￣Ｄｌ的克隆测序与比对ꎬ发现突变体有单碱基突变㊁Ｃ缺失㊁Ｃ/Ｔ转换㊁Ｇ插入和Ｔ插入多种类型ꎬ这些点突变造成启动子区碱基转换㊁氨基酸改变以及内含子调控序列变化ꎬ从而导致抽穗期发生变异ꎮＺｈａｎｇ等[５５]用ＥＭＳ处理ＹＺ４１１０ꎬ获得晚抽穗期突变体ｍ６０５ꎬ这种晚期抽穗性状由一个名为ＴａＨｄｍ６０５的隐性基因控制ꎬ采用遗传作图方法将ＴａＨｄｍ６０５基因定位在３ＤＬ分子标记ｃｆｄ１５２和ｂａｒｃ４２之间ꎬ而后进一步将该基因座定位到包含２６个预测基因的１.８６Ｍｂ物理基因组区域ꎬ为ＴａＨｄｍ６０５克隆以及改变小麦抽穗期奠定了遗传基础ꎬ并且该突变体可在秋季播种时至少延迟７天ꎮＷｕ等[５６]从ＥＭＳ处理普通小麦品种望水白的突变体文库中获得突变体Ｍｅｈ０２３９ꎬ通过对其进行形态学㊁生理学㊁解剖学和遗传学的研究ꎬ鉴定出一个与产量性状相关的多效性基因Ｙｔ１ꎬ该突变体为小麦染色体７ＤＳ上Ｘｗｍｃ５０６远端约３.１ｃＭ处单个隐性突变ꎮ２.５㊀在突变体库构建方面据Ｋｒａｓｉｌｅｖａ等[５７]报道ꎬ用ＥＭＳ处理四倍体小麦Ｋｒｏｎｏｓ和六倍体小麦Ｃａｄｅｎｚ种子ꎬ提取Ｍ２植株ＤＮＡ进行外显子捕捉测序ꎬ在１５３５份Ｋｒｏｎｏｓ和１２００份Ｃａｄｅｎｚａ的ＥＭＳ群体中ꎬ在基因水平上鉴定出超过一千万个突变位点ꎬ平均每个单株存在２７０５(四倍体)和５３５１(六倍体)个位点ꎬ突变频率大约在３５~４０个ＳＮＰ/ｋｂꎮ对于单个基因来说ꎬ大约有２３~２４个突变位点造成了错义或提前终止ꎮ由于单个突变单株在整个基因组水平上均含有大量突变位点ꎬ将突变体与野生型材料进行杂交并连续回交ꎬ可以纯化遗传背景以消除其它突变位点对目标性状造成的影响ꎮ该突变体库包含四倍体小麦Ｋｒｏｎｏｓ和六倍体小麦Ｃａｄｅｎｚꎬ可以用作改善小麦营养品质㊁籽粒大小㊁鉴定等位基因等方面的研究ꎬ也是小麦功能基因组学研究的宝贵遗传资源ꎬ同时也为解析在人工或自然选择中被忽略掉的隐性突变提供帮助ꎮ在鉴定突变位点的基础上ꎬ作者又对突变位点进行了注释ꎬ相关突变信息可以通过ｗｗｗ.ｄｕｂｃｏｖｓｋｙｌａｂ.ｕｃ￣ｄａｖｉｓ.ｅｄｕ/ｗｈｅａｔ￣ｔｉｌｌｉｎｇ网站进行查询ꎬ山东农业大学付道林组有四倍体Ｋｒｏｎｏｓ的突变体库ꎬ国内感兴趣的研究人员可以向他们申请(信息来源于小麦研究联盟)ꎮ３㊀小麦ＥＭＳ诱变突变体选择３.１㊀小麦ＥＭＳ诱变及突变体表型选择诱变材料需选用待处理品种(系)的纯系ꎮ育种研究需要根据育种目标选用具有较好综合性状㊁只需进行少数性状改进的当地推广品种或高代品系ꎻ遗传研究需要选择目标性状突出的亲本材料ꎮ小麦ＥＭＳ诱变处理宜采用种子处理方式ꎬ具体操作如下:首先ꎬ将待处理种子在室温下用蒸馏水浸种１０ｈ左右ꎬ使种子充分膨胀或萌动ꎬ随后放在吸水纸上晾干ꎬ将种子含水量控制在２０％以下ꎻ其次ꎬ以磷酸缓冲液(ｐＨ＝７)为溶剂ꎬ配制０.５％~０.８％的ＥＭＳ化学诱变剂ꎬ将晾干的种子在室温下浸种８~１０ｈꎻ最后ꎬ将诱变后的种子装入小网袋中ꎬ在自来水下反复冲洗１ｈꎬ除去种子胚上残留的ＥＭＳꎬ风干备用ꎬ５天内播种ꎮ值得注意的是ꎬ不同基因型材料对ＥＭＳ敏感程度不同ꎬ不同处理时间㊁不同ＥＭＳ浓度及不同浓度与时间组合对突变频率影响也具有较大差异ꎮ首次应用时需谨慎对待ꎬ最好设不同剂量ＥＭＳ浓度来处理种子ꎬ以达到理想效果ꎻ另外ꎬＥＭＳ具有强烈的致癌性和挥发性ꎬ常用５％硫代硫酸钠作为解毒剂ꎬ因此在操作过程中要注意安全防护ꎬ严格遵守试验７９３第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀曹亚萍等:ＥＭＳ诱变技术在小麦上的应用㊀㊀㊀规则ꎮ诱变Ｍ１表型不分离ꎬ一般按单株或单穗(每株１穗)收获ꎻＭ２是变异最大的世代ꎬ也是选择的关键时期ꎬ可根据育种目标及性状遗传特点选择各种表型突变体(图１)ꎬ如株高㊁株型㊁穗型㊁叶色㊁分蘖㊁生育期㊁育性等性状ꎻＭ３代及以后ꎬ随着世代的增加ꎬ性状分离减少ꎬ有些性状一经获得即可迅速稳定ꎮ图２和图３为笔者采用ＥＭＳ诱变得到的表型稳定突变体ꎬ目前已用于突变基因遗传和功能研究ꎮ图１㊀ＥＭＳ诱变Ｍ２代表型突变体Ｆｉｇ.１㊀ＰｈｅｎｏｔｙｐｉｃｍｕｔａｎｔｓｏｆＥＭＳｉｎｄｕｃｔｉｏｎｉｎＭ２ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ(ａ)良星９９色泽突变ꎻ(ｂ)济麦２２分蘖力突变ꎻ(ｃ)晋麦４７号生育期突变ꎻ(ｄ)冀麦３２５株型突变(ａ)ＭｕｔａｔｉｏｎｏｆｃｏｌｏｒｏｆＬｉａｎｇｘｉｎｇ９９ꎻ(ｂ)ＭｕｔａｔｉｏｎｏｆｔｉｌｌｅｒｉｎｇａｂｉｌｉｔｙｏｆＪｉｍａｉ２２ꎻ(ｃ)ＭｕｔａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｏｆＪｉｎｍａｉ４７ꎻ(ｄ)ＭｕｔａｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔｔｙｐｅｏｆＪｉｍａｉ３２５图２㊀晋麦４７号(ａ)及其抗白粉病突变体(ｂ)Ｆｉｇ.２㊀Ｊｉｎｍａｉ４７(ａ)ａｎｄｉｔｓｐｏｗｄｅｒｙｍｉｌｄｅｗｒｅｓｉｓｔａｎｔｍｕｔａｎｔ(ｂ)３.２㊀利用ＴＩＬＬＩＮＧ技术定向筛选突变体尽管ＥＭＳ在表型选择方面依旧被广泛利用ꎬ但存在ＥＭＳ诱发产生的点突变难以鉴定的问题ꎮＴＩＬＬＩＮＧ是由美国ＦｒｅｄＨｕｔｃｈｉｎｓｏｎ癌症研究中心ＳｔｅｖｅｎＨｅｎｉｋｏｆｆ领导的研究小组发展建立的一种反向遗传学研究方法ꎬ它将诱发产生高频率点突变的化学诱变方法与ＰＣＲ筛选技术和高通量检测方法有效结合ꎬ以发现分析目标区域点突变ꎬ是一种全新的高通量㊁低成本的反向遗传学研究方法ꎮＴＩＬＬＩＮＧ作为一种定向点突变筛选技术ꎬ对目标突变体的筛选不受遗传背景㊁基因互作㊁表型特征㊁生长环境等因素影响ꎬ鉴定准确性高ꎬ能够实现高通量㊁大群体㊁多基因㊁多性状的快速高效鉴定ꎬ提高突变体鉴选效率ꎮＴＩＬＬＩＮＧ提供了从分子水平上定向规模化筛选突变体的技术平台ꎬ尤其对品质和营养成分等无法从植株表型上加以选择的性状筛选尤为有利ꎮ其技术原理是将传统的酶切技术与ＰＣＲ技术相结合后采用红外双色荧光系统进行结果鉴定ꎬ从而筛选出相应的突变体ꎮ首先ꎬ提取具有性状分离的Ｍ２植株的基因组ＤＮＡꎬ将多个不同样品的ＤＮＡ进行等量混合ꎬ构建ＤＮＡ池ꎻ其次ꎬ以此ＤＮＡ池为模板进行ＰＣＲ扩增ꎬ并将扩增片段进行退火形成ＤＮＡ片段的异源双链分子ꎬ采用ＣＥＬＩ进行酶切后ꎬ利用红外双色荧８９３㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀激㊀光㊀生㊀物㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第２８卷图３㊀长６８７８及其黄叶突变体Ｆｉｇ.３㊀Ｃｈａｎｇ６８７８ａｎｄｉｔｓｙｅｌｌｏｗｌｅａｆｍｕｔａｎｔ(ａ)苗期ꎻ(ｂ)抽穗期ꎻ(ｃ)灌浆期ꎻ(ｄ)子粒(ａ)Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｓｔａｇｅꎻ(ｂ)Ｈｅａｄｉｎｇｓｔａｇｅꎻ(ｃ)Ｆｉｌｌｉｎｇｓｔａｇｅꎻ(ｄ)Ｇｒａｉｎ注:每张图片左或上为野生型(长６８７８)ꎬ右或下为突变体Ｎｏｔｅ:Ｔｈｅｌｅｆｔｏｒｕｐｐｅｒｐａｒｔｏｆｅａｃｈｐｉｃｔｕｒｅｉｓｗｉｌｄｔｙｐｅ(Ｃｈａｎｇ６８７８)ꎬｗｈｉｌｅｔｈｅｒｉｇｈｔｏｒｌｏｗｅｒｐａｒｔｉｓｍｕｔａｎｔ光电泳分析技术进行电泳ꎻ再次ꎬ对检测到突变的ＤＮＡ池中每个单株的ＤＮＡ样品进行筛选ꎬ找出相应的突变体ꎻ最后ꎬ从对应的突变体植株中筛选出有变化的表型ꎮ详细操作方法见参考文献[５８]和[５９]ꎮ值得注意的是ꎬ按目标基因序列设计引物ꎬ是ＴＩＬＬ￣ＩＮＧ技术的一个重要步骤ꎬ设计的好坏直接影响ＴＩＬＬＩＮＧ的筛选效果ꎮ３.３㊀突变体真实性检测虽然普通小麦为自花授粉植物ꎬ但也存在１％~４％的天然异交率ꎬ如果诱变后代不能严格套袋自交ꎬ必须确认突变体的变异来源ꎬ才能对诱变后代进行遗传变异评价和基因功能研究ꎮ利用表型鉴定通常难以鉴定诱变后代突变体的真实性ꎬ而利用分子标记分析可以有效排除诱发突变体中的假突变体ꎮ耿皆飞等[６０]在小麦ＥＭＳ突变体真实性检测方面进行了首次报道:ＬＦ２０１０㊁ＬＦ２０９９和ＬＦ２１００是小麦品系Ｈ２６１经ＥＭＳ诱变后遗传稳定的突变体ꎬ用分别位于小麦２１条染色体上特异性和稳定性均好的２１对ＳＳＲ引物对突变体及其亲本进行检测ꎬＨ２６１与ＬＦ２０１０和ＬＦ２０９９的差异ＳＳＲ标记为０个ꎬ但与ＬＦ２１００的差异ＳＳＲ标记为１０个ꎻＳＮＰ芯片分析结果表明ꎬＨ２６１与ＬＦ２０１０和ＬＦ２０９９之间的差异位点分别为６６和１２个ꎬ与ＬＦ２１００之间的差异位点为２８４６个ꎮ证明ＬＦ２０１０和ＬＦ２０９９突变体与亲本Ｈ２６１的遗传背景高度一致ꎬ是Ｈ２６１经过ＥＭＳ诱变的后代ꎬ而ＬＦ２１００是天然异交或机械混杂产生的假突变体ꎮＳＳＲ标记和ＳＮＰ芯片２种方法均可有效鉴定ＥＭＳ突变体的真实性ꎬ由于ＳＮＰ芯片可以进行高通量和全基因组水平分析ꎬ在小麦突变体真实性鉴定方面具有更大应用潜力ꎮ４㊀ＥＭＳ诱变存在问题及解决方案ＥＭＳ诱变原理是进行ＤＮＡ碱基配对的干扰ꎬ使其发生碱基置换从而形成点突变ꎮ这种方法以诱发基因突变为目的ꎬ实质上主要依赖于物种在诱变条件下所发生的基因随机突变ꎬ其突变机理是在诱变条件下ＤＮＡ复制过程中所产生的一个或几个碱基的变化ꎬ这一过程是随机突变的过程ꎬ具有突变位点不确定性㊁突变方向偶然性的特点ꎮ由于碱基变化是随机的ꎬ整个变异过程无目的性ꎬ即使是用ＥＭＳ处理相同品种并且重复同样诱变条件ꎬ也无法预知必然可以出现某一特殊性状尤其是目标性状改良的突变ꎮ由表１可知ꎬ不同材料ＥＭＳ诱变结果具有较大差异ꎬ同一部位突变率差异较大且具随机性ꎬ多项报道也进一步证实了这一点ꎮＤｈａｌｉｗａｌ等[１]报道了一个用ＥＭＳ处理春小麦品种Ｉｎｄｉａｎ生成的突变体群体ꎬ在Ｍ４代观察到的表型稳定群体中ꎬ植物高度的变化最常见ꎬ其次是叶形态ꎮ许云峰等[６１]用ＥＭＳ对小麦品种烟农１５进行诱变处理ꎬ在Ｍ３代得到１１个农艺性状发生明显变异的突变系ꎬ以籽粒大小和株高２个性状的变异幅度最大ꎬ并且均有复合性状突变出现ꎮＧｕｏ等[６２]采用０.５％㊁１.０％和１.５％三种ＥＭＳ浓度处理京４１１种子ꎬ表型鉴定结果表明ꎬ除生育期外ꎬ其余性状的突变频率均随着ＥＭＳ浓度的增加而增加ꎮ９９３第５期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀曹亚萍等:ＥＭＳ诱变技术在小麦上的应用㊀㊀㊀表１㊀小麦ＥＭＳ诱变群体中不同性状类型突变率(％)Ｔａｂ.１㊀ＭｕｔａｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒａｉｔｔｙｐｅｓｉｎｗｈｅａｔＥＭＳｉｎｄｕｃｅｄｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ(％)ＷｉｌｄｔｙｐｅＥＭＳＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ＋ＴｉｍｅＭｕｔａｔｉｏｎｔｙｐｅＳｐｉｋｅＬｅａｆＳｔｅｍＦｅｒｔｉｌｉｔｙＭａｔｕｒｉｔｙＯｔｈｅｒｓＴｏｔａｌｍｕｔａｔｉｏｎｒａｔｅＲｅｆｅｒｅｎｃｅｓＳｈｅｎｇｎｏｎｇ１０.４％＋１６ｈ０.７１０.８９０.４９０.２２０.０４１.５１３.８６[６３]Ｙｕｎｏｎｇ２０１０.８％＋１２ｈ０.６０２.２０３.４９５.１５１１.４４[６４]Ｙａｎｚｈａｎ４１１０１.２％０.２６０.６３１.０６３.３４１.５９１.２２８.１０[５０]Ｙａｎｚｈａｎ４１１００.７％０.２００.９３０.８０２.２２１.１２０.４３５.７０[５０]Ｘｉｎｏｎｇ９９１.０％＋１０ｈ５.１２２.０９３.９６０.０８２.１４０.２０１３.５９[６５]Ｘｉｎｏｎｇ９７９１.０％＋８ｈ１.６００.６４４.０００.０００.１６０.００６.４０[６５]Ｘｉｎｏｎｇ９７７１.０％＋１２ｈ３.２４１.３９３.７００.０００.６９０.２３９.２５[６５]Ｘｉａｏｙａｎ２２１.０％＋１２ｈ３.６０１.２７５.０８０.００１.６９０.２１１１.８６[６５]㊀㊀应用小麦ＥＭＳ诱变技术ꎬ除构建突变体库外ꎬ还需要针对性地创制新基因和新材料ꎬ尤其是应用于育种研究时需要对少数不利性状进行改良ꎬ实现定向诱变ꎮ为了解决ＥＭＳ诱变的随机性和研究目标的定向性这一矛盾ꎬ需要在诱变群体中有效添加选择压ꎬ以提高目标突变体选择准确性和利用效率ꎬ进而实现对小麦某一特殊性状进行遗传改良ꎮ如对诱变群体Ｍ２进行干旱㊁低温㊁高温㊁盐碱等环境胁迫ꎬ可以鉴定出各种抗逆性强的突变体ꎻ对Ｍ２进行病㊁虫㊁菌接种鉴定或土壤带菌操作等试验ꎬ可鉴定出抗各种病害突变体ꎻ对Ｍ２籽粒进行蛋白电泳分析ꎬ可检测品质性状相关基因突变体ꎻ提取Ｍ２植株基因组ＤＮＡꎬ按目标基因序列设计引物ꎬ用ＴＩＬＬＩＮＧ技术定向筛选ꎬ可鉴定更多相关基因突变ꎮ图４给出了小麦ＥＭＳ诱变研究备选方案ꎬ旨在为科研工作者提供一种研究方法和策略ꎬ以便根据研究目标选择性借鉴ꎮ５㊀小麦ＥＭＳ诱变技术发展前景５.１㊀培育小麦新品种近年来ꎬ我国小麦生产上大面积种植品种的产量㊁品质㊁抗性大多取得了明显改进ꎬ但由于生态环境等因素影响ꎬ对于各地育种家来说ꎬ如能改进某个品种的某１~２个性状ꎬ即可产生良好的社会和经济效益ꎮ小麦ＥＭＳ诱变育种的主要特点是对少数不利性状进行改良ꎬ在小麦育种实践中发挥不可替代的作用ꎮ基于ＴＩＬＬＩＮＧ的诱变技术ꎬ将是一种高效定向性育种技术ꎬ它不但继承了诱变育种稳定快㊁只改变原亲本单个目标性状的传统优点ꎬ而且无须耗时的转基因和连续的杂交㊁回交过程ꎮ由ＴＩＬＬＩＮＧ分析所鉴定的大量目标突变体分别含有不同的或新的等位变异ꎬ通过与常规育种技术有效结合ꎬ能够实现目标性状优良等位变异的基因聚合ꎬ从而创制综合性状优良的育种新材料ꎬ促进小麦耐逆㊁高产㊁优质新品种的培育ꎮＥＭＳ诱变创造出有利性状的变异ꎬ可以作为优良育种亲本或自交纯合作为品种推广应用ꎬ也可从育种材料转为基因组学研究的重要基础材料ꎮ５.２㊀诱生小麦新基因在当前小麦种质资源库新基因极度缺乏㊁遗传资源日益枯竭的状况下ꎬＥＭＳ高效诱导点突变和不易造成染色体畸变的优势ꎬ被广泛应用于小麦研究中ꎬ能够在短时间获得新性状和新基因ꎬ极大程度丰富了小麦种质资源ꎮ这些资源源于人工诱变ꎬ控制这些性状的基因或等位基因与来自自然变异的基因或等位基因通常是不相同的ꎬ是一种新的基因资源ꎮ这些表型性状变异是由人工诱变获得的新型等位基因变异ꎬ可以与传统品种进行杂交ꎬ增加小麦育种的创新性ꎬ丰富自然界种质资源ꎻ部分优异资源将成为分子设计育种的理想材料ꎮ５.３㊀图位克隆基因选择具特定变异的稳定突变株ꎬ与其野生型或同种性状中表型差别较大的品种配制杂交组合ꎬ培育大分离群体ꎬ可以对控制该性状的基因进行精细定位㊁图位克隆ꎬ并为了解变异产生的分子遗传机制提供基础材料ꎮＥＭＳ诱变丰富了图位克隆的数量与资源ꎬ随着分子生物学研究的深入和技术的更新ꎬ这种方法思路在小麦功能基因的发掘与利用方面会越来越深入ꎮ００４㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀激㊀光㊀生㊀物㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第２８卷。
山西省农科院近年来育成新品种_科研新成果及所获奖项_8edb70a1_fdef_
2006~2008年国家审（鉴、认）定品种（29个）大豆：晋豆３４、汾豆５６、汾豆６０、汾豆６５、汾豆７２，山西农科院经作所育成；晋遗３１，山西农科院作物所育成。
高粱：晋草２号、草３号、泸糯９号，山西省农科院高粱所育成。
葵花：ＹＳ８０９，山西省农科院棉花所育成。
黍子：雁黍８号，山西省农科院高寒所育成。
小麦：晋麦７９号、临旱６号，山西省农科院小麦所育成；长４７３８、长６３５９，山西省农科院谷子所育成；太１０６０４、晋太１７０，山西农科院作物所育成。
谷子：长农３６号、长０３０１，山西省农科院谷子所育成；汾选４号，山西农科院经作所育成；晋谷３４号、晋谷３６号、晋谷４１号、谷４２号，山西农科院作物所育成。
玉米：强盛１１号、强盛青贮３０，山西省农科院食用菌所育成。
甘蓝：惠丰４号、惠丰５号，山西省农科院蔬菜所育成。
稻子：晋稻８号，山西农科院作物所育成。
2006年山西省审（认）定品种（43＋16个）玉米：并单６号（极早单１３号）、并单５号、晋阳１号（太选2371），山西省农科院作物所育成；强盛１６号、强盛１０１号、强盛２８号（强试２－８号），山西强盛种业有限公司育成；同单３８号，山西省农科院高寒所育成；忻黄单１５６（忻单１５６），山西省农科院玉米所育成；临玉２号（隰玉８４５），山西省农科院隰县试验站育成；长玉１８，山西省农科院谷子所育成；大丰３号、大丰１４号，山西大丰种业有限公司育成；长玉１９（长玉试０４－４），山西省农科院谷子所育成；临玉３号，山西省农科院小麦所育成；品玉１号，山西省农科院农作物品资所育成；长单４３，山西省农科院谷子所育成；腾糯１号（糯玉５２７），山西腾达种业有限公司育成。
棉花：ＤＨ９６６，山西省农科院作物所育成；杂２０８、晋棉４５号（99A-44）、晋棉４６号（科能０３１６）、晋棉４４号（2001pb-3），山西省农科院研究所育成。
向日葵：同葵杂１号，山西省农科院高寒所育成；晋葵８号（汾葵杂１３号），山西省农科院经作所育成。
作物驯化和品种改良所选择的关键基因及其特点
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2017, 43(2): 157 170/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家重点研发计划专项(2016YFD0100300)资助。
The Principal Investigator was supported by the National Research and Development Program (2016YFD0100300).*通讯作者(Corresponding author): 张学勇, E-mail: zhangxueyong@Received(收稿日期): 2016-09-22; Accepted(接受日期): 2016-11-03; Published online(网络出版日期): 2016-11-18. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20161118.1356.002.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2017.00157作物驯化和品种改良所选择的关键基因及其特点张学勇1,* 马 琳1 郑 军21中国农业科学院作物科学研究所, 北京 100081; 2山西省农业科学院小麦研究所, 山西临汾 041000摘 要: 近15~20年作物基因组学迅速发展, 特别是第2代测序技术的普及, 显著降低了测序成本, 使单核苷酸多态性(SNP)分析和单元型区段(也称单倍型区段)分析渗透到生命科学的各个领域, 对系统生物学、遗传学、种质资源学和育种学影响最为深刻, 使其进入基因组学的全新时代。
一批驯化选择基因的克隆, 特别是对一些控制复杂性状形成的遗传基础及其调控机制的解析, 更清晰地揭示了作物驯化和品种改良的历史, 提升了人们对育种的认知, 推动育种方法的改进。
驯化和育种既有相似之处, 也存在明显的差异。
驯化选择常常发生在少数关键基因或位点, 对基因的选择几乎是一步到位; 而现代作物育种虽然只有100年左右的历史, 但其对基因组影响更为强烈, 是一些重要代谢途径不断优化的过程。
不同水分梯度下玉米不同基因型品种抗旱性及收获指数研究_
基金项目农业部公益性行业科研专项(201003053)“长城沿线坡耕地抗旱补水播种保苗综合技术研究与示范”。
作者简介樊修武(1951-),男,山西定襄人,副研究员,从事作物栽培及节水农业研究工作。
收稿日期2011-09-13玉米是北方雨养农业地区主要栽培作物之一,干旱是玉米生产的主要限制因子,不同玉米品种对水分亏缺的反应存在明显差异[1-3],兰巨生等[4]提出了抗旱指数(DRI )的概念,从而弥补了Chionoy 提出的抗旱系数及Fischer [5]提出的敏感指数的不足,使农作物抗旱性鉴定的产量指标在生物学意义上有了实质性的改进。
抗旱指数已有较多应用[6-9],在玉米抗旱性评价方面也有报道[10-11]。
以收获经济产量为目的抗旱性评价试验经常会设定不同的灌溉定额。
DRI 基于某水分阶段两端产量来评价其抗旱性。
每个品种的水分适应范围不同,对于各玉米品种而言,不同的灌溉定额既可引起增产,又可以导致减产。
不同水分梯度下玉米产量和DRI 的关系需要进一步试验研究,尤其是在玉米新品种不断被审定用于生产的现实条件下,更应对其抗旱性进行深入研究。
收获指数(HI )反映了作物群体光合同化物转化为经济产品的能力,是评价作物品种和栽培成效的重要指标。
随着作物新品种的定向选育和栽培措施的不断改善,谷类作物的收获指数已由过去的0.3左右提高到现在的0.4~0.5,有的甚至达到0.6。
HI 有着较高的遗传力。
同时也受环境条件的制约[12],不同作物品种收获指数不同[13]。
由此认为,研究在不同水分梯度下玉米新品种的收获指数十分必要。
1材料与方法1.1试验地概况试验在山西省农业科学院旱地农业研究中心中试基地进行,属暖温带半干旱季节性气候,平均降水460mm ,年≥10℃活动积温3500℃,无霜期165d ,前茬为玉米。
土壤为碳酸褐土,肥力中等。
1.2试验材料供试材料选用最新育成审定应用的17个中晚熟玉米杂交种:先玉335、郑单958、晋单55号、农大108、晋玉811、丹玉86、晋单62号、强盛9号、沈玉18号、中玉9号、东单60、中单14号、中单5458、大丰3号、鲁单6006、屯玉38、屯玉42。
不同栽培模式下玉露香梨和黄冠梨光合特性影响的比较
果树资源學報2020,2(1):1821不同栽培模式下玉露香梨和黄冠梨光合特性影响的比较张晓伟，郝国伟，杨盛，白牡丹，王燕平(山西农业大学果树研究所，山西太原030031)摘要：为研究不同栽培模式对梨树光合特性的影响，采用Li—6400便携式光合测定仪测定密植园和棚架园内玉露香梨和黄冠梨成熟叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等光合指标。
结果显示，棚架式栽培的玉露香梨和黄冠梨叶片Pn、Ci、Gs和Tr值均高于密植式栽培；采用密植栽培模式的梨树WUE值则高于棚架式栽培组。
研究表明，棚架栽培模式有利于增强玉露香梨树和黄冠梨叶片光合作用和有机物质积累，有助于提升果实的品质与产量。
关键词：密植式栽培；棚架式栽培；玉露香梨；黄冠梨；光合特性文章编号：2096-8108(2021)01-0018-04中图分类号:S661.2文献标识码:AEffects of Different Cultivation Mode on PhotosyntheticCharacteristicsof Yuluxiang Pear and Huangguan PearZHANG Xiaowei,HAO Guowei,YANG Sheng,BAI Mudan,WANG Yanping(InstituteofPomology ShanxiAgriculturalUniversity，Taiyuan030031，China)Abstract：To study the effects of different cultivation modes on the photosynthetic characteristics of pear trees,the net photosyntheticrate(Pn)stomatalconductance(Gs)interce l ularCO2concentration(Ci)transpirationrate(Tr)andwateruse e f iciency(WUE)ofmatureleavesfrom Yuluxiangand Huangguanpearincloseplantingandtre l isgardenweremeasuredby LI—6400portablephotosynthesissystem Results showed that the Pn，Ci Gs and Tr levels of Yuluxiang and Huangguanpea-rincloseplantingweresignificantlyhigherthanthoseintre l iscultivation buttheleavesofWUEinleavesfrompeartreesculti-vatedintre l iswashigher Theaboveresultssuggeststhatthetre l iscultivation modeisbenefitsintheenhancementofphoto-synthesisandaccumulationoforganic ma t erin Yuluxiangand Huangguan pearleaves，andisalsoconducivetoimprovethe qualityandyieldofthefruitKeywords：close planting cultivation；trellis cultivation；Yuluxiang pear；Huangguan pear；photosynthetic characteristics梨树是我国第三大果树栽培树种,种植面积和产量占世界梨树总面积和总产量的70%左右，并呈动态稳定逐年增长的趋势［1］。
小麦新品种运旱1411-2选育及栽培技术
小麦新品种运旱1411-2选育及栽培技术赵智勇,毕红园,曹梦琳,司冠,柴永峰,李秀绒,董鹏（山西农业大学棉花研究所，山西运城044000）摘要:小麦新品种运旱1411-2系山西农业大学棉花研究所以烟农19为母本、运旱618为父本进行配组杂交，采用系谱法，水旱交叉选择鉴定选育而成，2018年12月通过山西省农作物品种审定委员会审定，审定编号：晋审麦20180005。
2016—2017年参加山西省南部旱地区域试验，2a 区试平均产量为4633.5kg/hm 2，比对照品种晋麦47增产5.9%；2018年参加山西省南部旱地生产试验，平均产量为4696.5kg/hm 2，比对照品种晋麦47增产6.7%。
该品种属多穗型品种、穗层整齐、穗纺锤形；分蘖力强、抗旱抗寒、耐热抗青干、熟相好；长芒、白壳、白粒、角质；穗数486.0万穗/hm 2，穗粒数32.2粒，千粒质量36.6g 。
关键词:小麦；抗旱；运旱1411-2；选育；栽培技术中图分类号:S512.1文献标识码:A文章编号:1002-2481（2021）02-0160-03Breeding and Cultivation Techniques of New Wheat Variety Yunhan 1411-2ZHAO Zhiyong ，BI Hongyuan ，CAO Menglin ，SI Guan ，CHAI Yongfeng ，LI Xiurong ，DONG Peng（Institute of Cotton ，Shanxi Agricultural University ，Yuncheng 044000，China ）Abstract ：The new wheat variety Yunhan 1411-2was selected by Institute of Cotton,Shanxi Agricultural University with Yannong 19as the female parent and Yunhan 618as the male parent.It was selected and bred through pedigree method,flood and drought cross identification.In 2016and 2017,in the regional test of dryland in southern Shanxi province,the average yield of the variety in the two-year trial was 4633.5kg/hm 2,which increased 5.9%compared with Jinmai 47.In southern Shanxi province dryland production test in 2018,the average yield was 4696.5kg/hm 2,which increased by 6.7%compared with Jinmai 47.It was approved by Shanxi Provincial Crop Variety Certification Committee in December 2018,approval number ：Jinshenmai 20180005.This variety is multi-spike type,with neat panicle layer and panicle spindle shape,strong tillering ability,drought and cold resistance,heat and green dryness resistance,good maturity,long awn,white husk,white grain,horny,panicle number 4.860million panicles/hm 2,the number of grains per spike is 32.2,and the thousand-grain quality is 36.6g,which is suitable for the planting in the arid land wheat areas of southern Shanxi.Key words ：wheat;drought resistance;Yunhan 1411-2;breeding;cultivation techniques收稿日期:2020-09-10基金项目:山西省农业科学院创新研究课题有机旱作农业研发专项（YCX2020403）；山西省农业科学院应用基础研究计划项目（YCX2020YQ49）；国家重点研发计划项目（2017YFD0100604）作者简介:赵智勇（1981-），男，山西运城人，副研究员，主要从事小麦遗传育种研究工作。
小麦新品种长6990配套宽窄行探墒沟播栽培技术规程
粮食作物2021.5魁W l小麦新品种长6990配套宽窄行探"沟播栽培技术规程闫金龙张俊灵冯丽云张东旭(山西农业大学谷子研究所/山西省农业科学院谷子研究所长治046011)摘要：长6990是山西省农业科学院谷子研究所选育的国审小麦新品种，具有抗旱抗冻、旱作高产、穗大粒大、丰产潜力大、稳产广适等特X#笔者根据该品种特X和适种区域制定与其相配套的宽窄行探摘沟播栽培技术规程，以期为良种良法配套大面积推广应用提供技术支撑。
关键词：长6990；小麦品种；探摘沟播;栽培技术规程小麦是我国的第二大粮食作物，更是我国北方人民重要的口粮，在国家粮食安全战略中占有极其重要的地位。
培育优良小麦新品种，推广与之配套的高产高效栽培技术是目前提高小麦产量、增加农民收入的重要途径。
长6990是山西省农业科学院谷子研究所选育的小麦新品种,2016年通过山西省中部晚熟冬麦区旱地审定(审定编号：晋审麦2016011), 2018年通过国家黄淮冬麦区旱薄地审定(审定:国审麦20180065)。
小麦宽窄行探墻沟播技术是近几年在山西、河南等省示范推广的旱作栽培技术,其将传统农艺与现代农机相结合，具有节水保墻、温防、效、高、作、等优点通过对长6990小麦新品种的,品种种区定与其配套的栽培技术,良种良法配套大推广提供技术支撑。
1品种特点1.1抗寒性好长6990为冬性中熟品种,其生长发育进程为前、中、,是冬前长,育,在产中过冻害。
国家区定,长6990在参试2年中1级，抗寒性好。
1.2抗旱性好国家旱定定位农科学院抗旱定,长6990的旱0.969,旱与抗旱麦47相当，抗旱。
1.3高抗叶锈病、中感一高感白粉病北部麦区产的,国家区定定位中国农业科学院所抗病性鉴定(2016年/2017年),长6990高抗叶锈病/高抗叶锈病、中感白粉病/高。
1.4旱作高产加山西省中部冬麦区旱地区产验平均产量分别为5573.0kg/hm2和5022.0kg/hm2,比对照长6878分别增产6.30%和7.00%。
山西省甜糯等特用玉米研究进展及发展前景
山西省甜糯等特用玉米研究进展及发展前景孟俊文1,马海林2,王笑3,卢保红2（1.山西省农业科学院农作物品种资源研究所，山西太原030031；2.山西省农业科学院玉米研究所，山西忻州034000；3.山西省农业种子总站，山西太原030001）摘要:山西省甜糯玉米及其加工产业近年来发展较快，与之相关的品种选育研究也取得了不少成果。
分析了从2001年以来山西省通过审定的甜糯等特用玉米新品种及其育种技术发展情况，希望能为甜糯玉米育种者及相关领域的研究者提供一定的参考价值。
关键词:甜糯玉米；育种技术；产业前景；山西省中图分类号:S513.032文献标识码:A文章编号:1002-2481（2020）01-0110-04Research Progress and Development Prospect of Sweet andWaxy Maize in Shanxi ProvinceMENG Junwen 1，MA Hailin 2，WANG Xiao 3，LU Baohong 2（1.Institute of Crop Germplasm Resources ，Shanxi Academy of Agricultural Sciences ，Taiyuan 030031，China ；2.Institute of Maize ，Shanxi Academy of Agricultural Sciences ，Xinzhou 034000，China ；3.Shanxi Agricultural Seed Station ，Taiyuan 030001，China ）Abstract ：Sweet and waxy maize and its processing industry in Shanxi province developed rapidly in recent years,and many achievements were made in the research of variety breeding.This paper analyzed the development of new varieties and breeding technology of special maize such as sweet and waxy maize approved in Shanxi province since 2001,hoping to provide reference for the breeders of sweet and waxy maize and related fields researchers.Key words ：sweet and waxy maize;breeding technology;industrial prospects;Shanxi province收稿日期:2019-07-22基金项目:山西省重点研发计划（指南）项目（201603D221002-6）作者简介:孟俊文（1965-），男，山西五台人，副研究员，主要从事玉米遗传育种研究工作。
高粱杂交种晋杂42号的选育及栽培技术
高粱杂交种晋杂42号的选育及栽培技术梁 笃 柳青山 周福平 郭 琦 张一中 张晓娟（山西省农业科学院高粱研究所，晋中030600）摘要：晋杂42号（11494A2×1383-2·157粉）是以自选不育系11494A2为母本，以自选恢复系1383-2·157粉为父本杂交组配而成的高粱杂交种。
该品种高产、稳产，抗叶病、抗蚜虫、抗丝黑穗病，抗旱、抗倒伏，耐涝，适应性广。
适宜山西中部、南部及有效积温在2550℃以上的地区种植。
关键词：高粱；晋杂42号；选育；栽培技术高粱是山西省主要杂粮作物之一，常年种植面积在3.4万hm2，年产量10万t左右。
山西省著名的汾酒和老陈醋均以高粱为主要原料，因此，对酿造专用高粱的需求量极大，且高粱在抗旱、耐瘠薄等方面的特殊优势也极其适宜山西省的种植环境。
酿造高粱的主要种植区域集中在山西省汾阳、清徐、文水、祁县、小店、太谷等酿造业较发达的县区。
一直以来，高粱育种都以培育高产品种为主要目标，但目前无论是品种数量还是产量水平都不能适应生产发展的需要，尤其是近年来，随着酿造业的发展，对高粱专用品种的选育有了更高的要求。
山西省农业科学院高粱研究所为了满足生产和市场对高粱品种的需求，积极开展了酿造专用高粱品种的选育，育成了多抗、高产酿造专用种晋杂42号。
1 品种来源与选育经过1.1 亲本来源及性状 母本11494A2与父本1383-2·157粉均为本研究所自选不育系和恢复系。
母本11494A2来源于lgBR5M874B和45B有性杂交后代的选系，经多代选系，稳定后由A2细胞质转育而成。
株高134cm，白粒、褐壳，中散穗、穗丰，该不育系育性稳定，一般配合力高，抗2号、3号丝黑穗病生理小种，抗叶病，抗倒伏，自身产量高。
父本恢复系1383-2·157粉来源于1383-2和157粉杂交后代选系。
株高162cm，红粒、红壳。
该恢复系花粉量大，恢复性良好，一般配合力高，抗叶病、抗旱、耐涝。
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山西省科研机构农作物育种研究可视化分析—基于山西省农业科学院2000—2017年数据的统计——文/何燕1,王引斌2,樊晓璐1（1.山西省农业科学院农业科技信息研究所；2.山西省农业科学院）摘要:技术预测在政策制订及规划制订中发挥着非常重要的作用,如何通过文献数据对其进行辅助研究也是学者一直关注的重点之一。
通过CNKI数据库2000-2017年育种论文信息的检索,对其关键词进行统计与CiteSpace可视化分析,揭示育种在山西省农业科研机构的研究轨迹及规律,并对研究重点进行总结分析。
经过检索发现:山西省农业科研机构育种研究主要以小团队为主且相互之间合作强度较弱;截至2017年12月31日,科研人员共发表期刊文献1174篇,其中发表于《山西农业科学》的期刊占29.87%,核心期刊仅占所有发表文献的24.19%,表明山西省农业科研机构研究质量与成果撰写质量有待提高;山西省农业科研机构内部合作强度弱,例如山西省农科院小麦研究所、玉米研究所是育种研究的主力军,但与农科院内部机构合作较少,相反与外部单位合作比较密切。
CiteSpace可视化分析结果表明:农作物抗旱育种、种质资源创新与选育、分子标记辅助育种是农业科研机构近年来也是未来一段时间内的重点研究领域。
关键词:育种;CiteSpace;可视化分析;研究预测Visual Anal ysis of Crop Breeding Research in Scientific Research Institutions in Shanxi Province—Based on the Statistics Data of Shanxi Academy of Agricultural Sciences during2000-2017——HE Yan1,WANG Yinbin2,FAN Xiaolu1(1.Institute of Information on Science and Technology of Agriculture,Shanxi Academy of Agricultual Sciences;2.Shanxi Academy of Agricultual Sciences)Abstract：Technical forecast plays a very important role in policy formulation and planning.How to use literature data to assist research is also one of the focuses that scholars have always paid attention to.Based on the information retrieval about breeding papers through the CNKI database during2000-2017years,this paper analyzed their keywords and made the CiteSpace visualization analysis,which revealed the research trajectory and the law of breeding in the agricultural research institutes in Shanxi province,and summarized the research focus.It showed that the breeding research in Shanxi's agricultural research institutes was mainly based on small teams and the intensity of cooperation among them was weak;as of December31in2017,researchers published a total of1174journal articles, 29.87%were published in Shanxi Agricultural Sciences,and core journals accounted for only24.19%,which indicated that the research and writing quality of agricultural research institutes in Shanxi province need to be improved;the strength of internal cooperation among agricultural research institutes in Shanxi province was weak,like wheat research institute and corn institute were the main forces in breeding research in Shanxi Academy of Agricultural Sciences,they did not cooperate with the internal institutions,but work closely with external organizations.The CiteSpace visualization analysis results showed that drought resistance breeding of crops,innovation and breeding of germplasm resources,and molecular marker assisted breeding were key research areas of agricultural research institutions in recent years and in the future.Key words：breed;Citespace;visual analysis;study and forecast图1CiteSpace 运行结果育种主要是指通过创造遗传变异、改良遗传特性，以培育优良动植物新品种的技术。
特定的育种目标要综合考虑当地品种的现状、育种基础、自然环境、耕作制度、栽培水平、经济条件等因素，并随生产的发展不断加以调整[1]。
中国目前有科研单位选育、企业选育、产学研联合选育三种育种方式[2]。
科研单位受传统育种方式的影响，与市场的紧密程度应该低一些，作为科研单位，山西省农业科学院（以下简称山西省农科院）在育种领域也取得了一定的成就，尤其是玉米、大豆、谷子、棉花、高粱等作物[3]。
现以山西省农科院发表的育种相关期刊进行文献计量学研究，定量地分析山西省农科院近些年的育种研究进展，为山西省农科院今后此方面的研究提出建议。
一、数据来源全面收集相关专利、论文是文献计量分析研究基本的前提，笔者以期刊论文为基础，数据来源为中国知网（CNKI ），因为该数据库是收录中文文献数量最多、覆盖面最全的中文数据库[4]。
笔者选取主题词“育种or 品种改良or 品种培育or 选育”，以“山西省农业科学院or 山西省农科院or 山西农业科学院or 山西农科院”为发表单位对期刊文献进行主题检索，检索时间跨度为2010年至2017年，检索时间为2018年1月5日，共检索期刊论文文献1174篇，其中284篇为核心期刊文献，占24.19%。
二、研究方法该研究采用引文网络分析可视化工具CiteSpace 绘制科学知识图谱，以可视化文献综述研究方法对山西省农科院学者发表的育种相关文献进行分析，展示研究主题的发展与变化并分析这些变化的产生原因。
本文主要通过作者合作网络、机构合作网络、关键词共现网络对育种研究进行可视化分析，展现山西省农科院的育种研究之间的关系。
在CiteSpace 绘制的知识图谱中，节点半径的大小在作者合作网络、机构合作网络中表示其发文量的多少，在关键词共现网络中表示关键词的出现频次；节点间的连线表示存在合作或者共现关系；节点的颜色表示不同年份[5]。
三、育种的可视化分析（一）作者合作可视化分析通过构建作者合作网络，可以更加形象地展示山西省农科院育种研究过程中的关键人物和线路。
400名育种发文作者间有连线946条，形成了以唐朝晖、任永康、王长彪等为关键节点和以畅志坚、乔麟轶等为关键节点和以张福耀等为关键节点的三大核心网络（图2）。
同时，以闫世江-张继宁-刘洁、卫云宗-刘新月-裴磊、樊智翔-马海林-米小红-安伟-王计虎、柴永峰-赵志勇-孙来虎-李秀绒、刘学义-马俊奎-任小俊、郭鹏燕-王彩萍-郭兆萍-侯小峰、李世平-安林利-韩东翠等为节点的分散新型网络组团正不断扩大（图3），基本上形成了三大核心与多组团的分散网络格局。
图2是山西省农科院育种研究较大的的子网络，张福耀、唐朝晖、畅志坚等都有较高的发文量，尤以张福耀最多，且网络发文时间早于其他团队，同时分别以这些作者为中心形成了小团体网络，图3更加明显。
图2和图3是典型的团队研究模式，科研成果主要依赖团队内部合作，团队相互之间合作程度较低，除个别的如张定一、唐朝晖、姬虎太等科研人员同时参与多个团队研究。
（二）机构合作可视化分析发文机构的统计可以在一定程度上说明机构的科研实力，机构之间的合作可以看出知识的流动。
从山西省农科院的发文机构CiteSpace 可视化科学图谱（图4）可以看出各个机构之间的发文数量以及合作情况。
图4显示山西省农科院发文10篇以上的机构撰写育种文献的情况。
山西省农科院小麦研究所、山西省农科院玉米研究所、山西省农科院高粱研究所、山西省农科院棉花研究所、山西省农科院蔬菜研究所、山西省农科院作物研究所等位于网络连线的主要通道上，其中小麦所、作物所节点颜色较深且节点较大，表明这两个机构发表论文较早且论文发文量相对较多，是育种研究的主力军。
节点之间的连线表明两个机构之间的合作关系，由图5可以大致看出，节点较大的机构之间合作关系比较少或者合作强度较弱，例如小麦所与玉米所之间、棉花所与高粱所之间基本没有合作关系，棉花所与玉米所有合作但强度仅为3；节点较小的机构与节点较大的机构之间合作比较多，例如山西农业大学农学院与作物所、高粱所、小麦所等均有对应合作，且合作强度较大。
相比内部机构之间的合作，山西省农科院与机构外部合作较多，这也意味着内部资源合作程度低、资源共享程度较低。